思考：膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用

摘要：近几年来，我国的经济发展水平在不断提高，国内的各项事业也都取得了巨大成就，其中工业和服务业都有了重大进步，但是在发展经济的同时，还出现了很多生态问题，其中由于工业发展生产而出现的工业废水已经严重影响到人们日常的生产和生活，工业废水的处理也在影响着我国的现代化工业进程，为了改善人们的日常生活环境，促进我国工业的进一步发展，相关人员就必须对其展开处理，文章就从膜分离法入手，指出其在污水处理上的发展和应用。

关键词：膜分离法；污水处理；技术

引言

水处理是指利用物理、化学或生物的方法对水进行净化的过程，在人类史上已有相当长久的历史。随着人类生活水平的不断提高，人类活动对水体的影响也越来越大，出现了水体富营养化等不利现象。因此利用各种现代技术提升水处理的效率已成为当今我国环境治理的重点之一。城市水处理是环境工程建设的重要内容之一，在当今环境污染加剧和人们对水质要求越来越高的情况下，传统的水处理方法已不能满足人们的净水要求。

1 环境工程水处理工作不断发展的必要性

现在国际社会已经意识到了环境保护的重要性，我国也已经意识到了这一问题，现在对于水处理的工作已经成为了现在环境工程的重点关注对象，我国水处理工作也在不断发展，对于水处理工作上的升级来自于各发展领域的共同要求，也是现在我国居民美好生活发展的要求。（1）是社会经济持续健康发展的要求。社会经济的发展离不开对于环境的依赖，为了保障我国经济社会的持续健康发展，应该重视环境工程，不断进行环保工作上的改善。现在经济发展中对于水的需求在不断提升，同时污水的排放量不断增多，必须进行水处理工作上的升级发展，以满足现在经济健康发展的要求。（2）是我国建设绿色发展的要求。国家的建设规划过程中已经强调我国要建设绿色环保的国家，为了实现这一目标，对于环境工程上的工作要求必须提升。现在我国社会建设水平不断提升，国民生活质量要求提升，对于环境工程更好发展的要求提升，环境工程中水处理工作能否更好发展直接关系到了每一个公民的实际利益，所以发展水处理工作已经成为现在我国社会建设发展的重点。

2 关于膜分离法的概述

膜分离法主要是通过对一些特殊薄膜的利用，从而能够对液体当中的某些物质进行选择性的渗透的一种方式，膜分离有很多常用的方法，例如超滤法、电渗析法、反渗透以及自然渗析等多种，近几年来，膜分离法有了很大的发展，逐渐被应用到我国的各个行业，发挥着重要作用。使用膜分离法进行分离，可以将废水和污水中的重金属等物质分离出来，降低环境污染，促进可持续发展。首先，膜分离法可以保证过程不会发生相变，能够在一定程度上提高能量的转换效率；其次，膜分离法能够在常温的环境下进行，因此可以被应用在热敏性物料的浓缩或者分离过程中；再次，膜分离法可以对除了有机物、无机物、生物病毒等物质之外的多种特殊溶液进行分离工作；最后，膜分离法具有装置简单、操作简便并且分离效率高的特点。目前我国实施可持续发展战略，倡导节能减排，环境保护也越来越受到重视，而全膜法水处理技术是一种新型的流体分离单元操作技术，尤其是高分子分离膜为代表的膜分离技术尤其环保型也受到了多方的关注。其中电除盐技术（EDI）可以说是水处理技术的大突破，这种技术不仅运行稳定，而且相较于传统技术产水量有大幅度提高，火力发电厂也不需要借助再生药剂，使生产更加环保节能。

3 应用

3.1 电除盐技术

电除盐技术的基本原理是采用电作为动力，采用离子交换膜为载体，在电场力的作用下实现了水的分解，进而达到了净化水资源的目的。

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离子交换膜是一种离子交换树脂为载体的有机膜材料，该膜能有效提高水中离子的迁移能力，从而将水中的离子与水进行分离，最终使水达到污水处理的要求。电除盐技术是在传统电渗析基础上结合了离子交换技术，有效地弥补了传统电渗析技术的不足，离子交换技术不受温度和酸碱度的影响。

3.2 超滤膜技术

传统的水处理法是通过大量使用氯气、明矾等化学试剂来达到净水目的的，其极易造成水资源的二次污染。此外由于化学试剂的使用，水中又混入了新的杂质，且化学试剂在水中大多已离子形式存在，分子量较小，难以去除。而超滤膜净水技术则是利用超滤膜两边溶液的压强差来达到净水目的，其因无需使用化学试剂而得以避免了造成水资源的二次污染且超滤膜的孔隙极为细微，可以出去大部分的杂质和微生物，无需像化学试剂水处理法一样运用多种净水机才能达到目的。随着社会经济的发展，我国水体污染问题也越来越突出，水中出现了许多新的细菌和藻类等水体污染物，对水处理的技术要求也越来越高。饮用水是否安全直接关系到我国人民生命健康的是否有保障，因此对饮用水的净化处理标准一直相对较高，使用传统的净水方法已不能满足现代的饮用水净化标准，使用超滤膜净水技术就能满足其要求。利用超滤膜技术对污水进行净水处理，可以有效的去除污水中的病原微生物和其他固体杂质，甚至对水中的病毒、有机物等也有过滤作用，可以大幅提高过滤所得的饮用水的水质，满足人们对饮用水的要求。

3.3 反渗透技术

反渗透技术与正渗透技术的原理一致，都是利用了膜两侧存在的压力差，但是反渗透压是采用离子交换的手段改变了水体的硬度，人为的增加了含盐废水一侧的压力，让水分子能透过渗透膜，而其他的盐却留在了膜的另一侧。反渗透技术的特点就是人为干扰了渗透作用，从而提高了渗透的效率，操作简单，耗能较少，废水的处理效率高。当前，全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用效果很理想，而反渗透技术又是其中应用最广泛的，反渗透技术另一个优势是能对水中的细菌有效地清除，但是反渗透技术对渗透膜的材质提出了更高的要求，同时在使用反渗透膜过程中还要利用水分子的特性，进而提高电厂化学水处理的效果。反渗透设备中最主要的就是膜，在进行反渗透水处理的时，可以对水进行适当的加压，利用膜两侧存在的渗透压进行水分子和离子的分离，反渗透膜是一种孔径较小的膜，对水中的细菌和微生物都能过滤掉，从而能进一步提高水体质量。

3.4 含油废水的净化

含油废水由三种存在形式：一是漂浮在水面上的浮油、二是混合在水中的散油、三是含乳化剂的油。一般来说，前两种含油废水的处理较为简单，利用物理方法将浮油或散油过滤分离或利用活性炭等吸附性物质进行吸附处理即可使水中的油分降低，达到净水标准。但对于含有乳化剂的油，使用一般的过滤吸附处理无法达到净水标准，因为其水中的油分是以微米大小的离子形式存在的，重力和粗粒化均无法起作用，因此就需要使用超滤膜净水技术。

结语

综上所述，伴随着人们生活水平的提高，对饮用水的质量要求也在不断提升，这在一定程度上催化了膜分离技术的产生和发展。膜分离技术的迅速发展，也使得膜分离技术在各行业领域中得到广泛应用，不仅用于常规的水处理方面，还应用于食品杀菌等各方面。但由于膜的使用寿命较短，成本昂贵，还要研究人员不断加强对膜分离技术的研究，使该项技术更好地适应现代化发展的需要。

参考文献：

[1] 李志国，臧新宇.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].科技创新与应用，2013（23）：154.

[2] 李智皓.对膜分离法污水处理技术的几点探讨[J]. 科技展望，2016，26（15）.

[3] 王靓.膜分离技术在水处理中的具体应用[J].低碳世界，2017，（36）：10-11.

原标题：膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用