论文部分内容阅读
摘要:水资源是人们赖以生存的保障,对于人们生活与社会发展具有重要作用。在社会不断发展的过程中,水污染问题逐渐加重,日益影响人们的工作与生活。为控制水污染,避免水资源浪费,人们要合理应用膜分离技术,使得生活污水等能够得到净化与处理,实现水资源的循环利用,为社会的更好发展提供保障。所以,本文研究了膜分离技术在水处理环境工程中的有效应用。
关键词:膜分离技术;水处理;环境工程
一、膜分离技术种类
(一)微滤技术
微滤技术简称“MF”,属于最早的膜分离技术,使用此技术展开水处理,原理为利用压力差,促使液相或者气相物质钝化分离,通过具有多个孔网的微滤膜进行筛分,在静压力差作用下,实现水内污染物、颗粒以及细菌等物质的分离。微滤技术运用过程价格低廉,并且操作便利,可应用此技术,处理食品加工行业废水,能够有效分离废水类的油脂以及杂质。
(二)反渗透技术
反渗透技术简称“RO”,运用此技术处理污水,同样按照压力差作为分离推动力,并且利用反渗透膜自身选择透过性,于高浓度溶液一侧施加压力,使压力高于溶液渗透压,促使溶剂分子通过反渗透膜,向低浓度一侧流入,最终完成混合物分离,将废水之中胶体、大分子物质以及无机物离子有效分离去除,提升废水回用率,除盐效率较高。当前,此技术常用于海水淡化以及饮用水处理当中。
(三)纳滤技术
纳滤膜技术简称“NF”,属于新型膜分离工艺,将压力差作为分离驱动力,使用纳滤膜,表面存在多孔薄膜,薄膜携带电荷,孔径为1nm,可有效将废水内的颗粒物质进行截流,节流可达到纳米级,因此称之为纳滤。使用此分离技术,因为纳滤膜表面存在电荷,并且多孔,所以纳膜工艺运用原理即为筛分和电荷作用。在分离过程,分离效率可能受到膜孔径以及电荷性质等影响,当前,此工艺常用于饮用水软化、工业废水脱色以及矿泉水纯化等处理过程当中。
(四)超滤技术
超滤技术简称“UF”,和微滤技术较为相似,水处理环节通过筛分和压力差等作用实现超滤。技术运用过程,选择高透性多孔滤膜,将水中的小微粒、微生物、蛋白质以及大分子有效滤除。此技术可应用在工业废水、食品加工废水以及饮用水净化等领域当中。
三、膜分离技术在水处理环境工程中的应用优势
(一)良好的分离效果
在对废水进行处理的过程中,膜分离技术主要通过沉淀、挤压将废水中含有的有害物质、细菌等分离出来,实现对废水的净化。这样可以达到良好的分离效果,同时能够减少资源浪费。传统水处理采取蒸馏分离法。实际废水处理期间,一旦周围环境不符合蒸馏分离法处理要求,那么水中有机物状态将会发生改变,对水结构造成一定破坏,从而对处理工作的展开产生很大影响。但是,膜分离技术对外部环境没有过多要求。即使在常温下也能将水中的杂质及时分离出来,整个分离过程受环境影响较小,能够实现自动化处理,提升工作质量与工作效率。
(二)操作方便
膜分離技术操作方便,有较强的适用性,环境要求较低。膜分离技术需要配备相应的设备设施,自动化程度高,为工作人员的操作带来更多便利。通常,整个分离过程可以在室内进行,并不会对试验设备造成磨损。工作人员只需要定期做好设备运维工作,明确设备是否存在故障、是否需要进行保养等。在社会的不断发展过程中,膜分离技术不断改进和完善,操作过程得到优化。除此之外,分离后的水质更加干净,水中的有机物不会受到影响。
四、膜分离技术在水处理中的应用
(一)海水淡化
海水淡化环节,应用膜分离这一技术,可通过反渗透、膜分离以及电渗析等方式,展开综合处理。反渗透这一技术开发初期,主要是应用于海水淡化,并且出水质佳,比自来水水质好。反渗透技术在逐渐发展过程中,因其具备耗能低优势,因此逐渐取代原有电渗析技术。海水的淡化环节,选取纳滤膜材料,可加速水质软化,将海水内固体的溶解浓度有效降低,将其中有机物去除。处于低压环境的纳滤膜,通量较高,可识别一价、二价离子,并且在对应浓水当中,将有用水分保存。纳滤膜应用过程,耗能低,并且成本低于反渗透膜技术。海水淡化利用膜分离技术,可提升海水脱盐率。使用此技术,可实现脱盐率为99.60%。使用反渗透技术,可降低海水淡化消耗成本,将海水转化成饮用水。除此之外,还可使用蒸馏膜技术,提升小型海水的淡化效果。因为小型海水内,存在胶体、离子等各类不易挥发成分,还存在难以直接从渗透膜中扩散的组分,因此,运用此技术可实现对海水中这些组分全部截流。
(二)废水处理
1化工废水
为防止化工废水排放影响环境,需要在排放之前对其处理。使用纳滤渗透、反渗透两项技术结合,可有效处理含有钼酸氨的工业废水,并且对于水中钼离子的回收率可超过96%,不但能够可以有效将钼离子回收,而且可实现对废水的高效净化。同时,膜分离这一技术绿色无污染,非常适合应用在工业废水的处理方面,配合特定预处理方式,回收可再利用物质,实现废水净化以及资源回收等处理目标。处理饮用水环节,使用膜分离处理技术效果良好。当前,人们生活水平逐渐提升,因此,对于饮用水水质要求较高,对比传统处理工艺,膜分离的运用可将水中悬浮物质和细菌等有效祛除,提升饮用水净化效果。处理过程可使用超滤、微滤以及纳滤等工艺,实现饮用水内微米等级的颗粒滤除。同时,还可将部分未达到微米级别的颗粒去除,并去除水中溶解气体、无机物和农药等,提升饮用水品质。
2食品加工废水
加工食品过程,产生的废水内部糖类和蛋白质等有机物含量较高。此类废水的处理过程,需要高效利用上述有机物。可通过微滤膜、纳滤膜的处理黄姜废水,可实现从废水内提取出葡萄糖溶液,浓度可达85~90%。若废水当中COD含量处理之前为82000mg/L,处理之后可降至4000mg/L,之后展开生化处理,加工废水即可达到排放标准。对比反渗透膜这一技术使用微滤和纳滤膜,可高效截流废水内的一价盐,保证废水处理过程有机物、盐类高效分离。除此之外,使用纳滤膜,可是现处理含有林可霉素的废水,经实验表明,对于浓度为500mol/L含有林可霉素的废水,氧化钠的脱除率可达70~80%。
3电镀废水处理
电镀废水环节,可利用反渗透膜,处理含有镍、铜、铬等重金属的电镀废水。因为,反渗透膜截留率较高,因此,可较好地将废水之内的污染离子有效截流,最终获得高质量出水,循环利用资源。处理废水时,可配合沉降、纳滤和添加剂各项工艺。研究表明,在电镀废水当中含有比较高浓度的镍、铜等离子,向内部添加Na2EDTA,使用反渗透膜对废水进行分离,可保证废水内镍、铜等离子去除率高达99.5%。
4印染废水
印染行业在生产过程也会产生大量废水,废水当中色度高,含有大量重金属以及毒性物质。为避免废水排放对环境造成污染,常需要将此类废水进行处理,之后排放。处理印染废水环节,可借助纳滤膜技术,其处于低压环境下,通量较高,抗污染性能优良。虽然使用反渗透、纳滤膜等技术,对于废水内的一价离子去除率较低。需要注意,上述两种膜分离技术能够高效去除含有钙、镁等离子的工业废水。实践运用反渗透以及纳滤膜等处理工艺时,成本低廉。
结束语
总之,高效处理废水能够控制环境污染,相关行业要对废水处理过程膜分离工艺的运用高度重视,回收有用物质,将海水进行淡化,改善水质,相关人员需要对此技术全面分析,结合水处理需求,合理选择分离技术,高效进行水处理。
参考文献:
[1]孙阳.水处理行业中膜分离技术的应用[J].居舍,2020(07):51.
[2]吕建猛.膜分离技术在水处理中的应用[J].节能与环保,2020(Z1):97-98.
[3]喻淑鑫.浅谈膜分离技术及其在水处理中的应用[J].河北农机,2019(08):49.
关键词:膜分离技术;水处理;环境工程
一、膜分离技术种类
(一)微滤技术
微滤技术简称“MF”,属于最早的膜分离技术,使用此技术展开水处理,原理为利用压力差,促使液相或者气相物质钝化分离,通过具有多个孔网的微滤膜进行筛分,在静压力差作用下,实现水内污染物、颗粒以及细菌等物质的分离。微滤技术运用过程价格低廉,并且操作便利,可应用此技术,处理食品加工行业废水,能够有效分离废水类的油脂以及杂质。
(二)反渗透技术
反渗透技术简称“RO”,运用此技术处理污水,同样按照压力差作为分离推动力,并且利用反渗透膜自身选择透过性,于高浓度溶液一侧施加压力,使压力高于溶液渗透压,促使溶剂分子通过反渗透膜,向低浓度一侧流入,最终完成混合物分离,将废水之中胶体、大分子物质以及无机物离子有效分离去除,提升废水回用率,除盐效率较高。当前,此技术常用于海水淡化以及饮用水处理当中。
(三)纳滤技术
纳滤膜技术简称“NF”,属于新型膜分离工艺,将压力差作为分离驱动力,使用纳滤膜,表面存在多孔薄膜,薄膜携带电荷,孔径为1nm,可有效将废水内的颗粒物质进行截流,节流可达到纳米级,因此称之为纳滤。使用此分离技术,因为纳滤膜表面存在电荷,并且多孔,所以纳膜工艺运用原理即为筛分和电荷作用。在分离过程,分离效率可能受到膜孔径以及电荷性质等影响,当前,此工艺常用于饮用水软化、工业废水脱色以及矿泉水纯化等处理过程当中。
(四)超滤技术
超滤技术简称“UF”,和微滤技术较为相似,水处理环节通过筛分和压力差等作用实现超滤。技术运用过程,选择高透性多孔滤膜,将水中的小微粒、微生物、蛋白质以及大分子有效滤除。此技术可应用在工业废水、食品加工废水以及饮用水净化等领域当中。
三、膜分离技术在水处理环境工程中的应用优势
(一)良好的分离效果
在对废水进行处理的过程中,膜分离技术主要通过沉淀、挤压将废水中含有的有害物质、细菌等分离出来,实现对废水的净化。这样可以达到良好的分离效果,同时能够减少资源浪费。传统水处理采取蒸馏分离法。实际废水处理期间,一旦周围环境不符合蒸馏分离法处理要求,那么水中有机物状态将会发生改变,对水结构造成一定破坏,从而对处理工作的展开产生很大影响。但是,膜分离技术对外部环境没有过多要求。即使在常温下也能将水中的杂质及时分离出来,整个分离过程受环境影响较小,能够实现自动化处理,提升工作质量与工作效率。
(二)操作方便
膜分離技术操作方便,有较强的适用性,环境要求较低。膜分离技术需要配备相应的设备设施,自动化程度高,为工作人员的操作带来更多便利。通常,整个分离过程可以在室内进行,并不会对试验设备造成磨损。工作人员只需要定期做好设备运维工作,明确设备是否存在故障、是否需要进行保养等。在社会的不断发展过程中,膜分离技术不断改进和完善,操作过程得到优化。除此之外,分离后的水质更加干净,水中的有机物不会受到影响。
四、膜分离技术在水处理中的应用
(一)海水淡化
海水淡化环节,应用膜分离这一技术,可通过反渗透、膜分离以及电渗析等方式,展开综合处理。反渗透这一技术开发初期,主要是应用于海水淡化,并且出水质佳,比自来水水质好。反渗透技术在逐渐发展过程中,因其具备耗能低优势,因此逐渐取代原有电渗析技术。海水的淡化环节,选取纳滤膜材料,可加速水质软化,将海水内固体的溶解浓度有效降低,将其中有机物去除。处于低压环境的纳滤膜,通量较高,可识别一价、二价离子,并且在对应浓水当中,将有用水分保存。纳滤膜应用过程,耗能低,并且成本低于反渗透膜技术。海水淡化利用膜分离技术,可提升海水脱盐率。使用此技术,可实现脱盐率为99.60%。使用反渗透技术,可降低海水淡化消耗成本,将海水转化成饮用水。除此之外,还可使用蒸馏膜技术,提升小型海水的淡化效果。因为小型海水内,存在胶体、离子等各类不易挥发成分,还存在难以直接从渗透膜中扩散的组分,因此,运用此技术可实现对海水中这些组分全部截流。
(二)废水处理
1化工废水
为防止化工废水排放影响环境,需要在排放之前对其处理。使用纳滤渗透、反渗透两项技术结合,可有效处理含有钼酸氨的工业废水,并且对于水中钼离子的回收率可超过96%,不但能够可以有效将钼离子回收,而且可实现对废水的高效净化。同时,膜分离这一技术绿色无污染,非常适合应用在工业废水的处理方面,配合特定预处理方式,回收可再利用物质,实现废水净化以及资源回收等处理目标。处理饮用水环节,使用膜分离处理技术效果良好。当前,人们生活水平逐渐提升,因此,对于饮用水水质要求较高,对比传统处理工艺,膜分离的运用可将水中悬浮物质和细菌等有效祛除,提升饮用水净化效果。处理过程可使用超滤、微滤以及纳滤等工艺,实现饮用水内微米等级的颗粒滤除。同时,还可将部分未达到微米级别的颗粒去除,并去除水中溶解气体、无机物和农药等,提升饮用水品质。
2食品加工废水
加工食品过程,产生的废水内部糖类和蛋白质等有机物含量较高。此类废水的处理过程,需要高效利用上述有机物。可通过微滤膜、纳滤膜的处理黄姜废水,可实现从废水内提取出葡萄糖溶液,浓度可达85~90%。若废水当中COD含量处理之前为82000mg/L,处理之后可降至4000mg/L,之后展开生化处理,加工废水即可达到排放标准。对比反渗透膜这一技术使用微滤和纳滤膜,可高效截流废水内的一价盐,保证废水处理过程有机物、盐类高效分离。除此之外,使用纳滤膜,可是现处理含有林可霉素的废水,经实验表明,对于浓度为500mol/L含有林可霉素的废水,氧化钠的脱除率可达70~80%。
3电镀废水处理
电镀废水环节,可利用反渗透膜,处理含有镍、铜、铬等重金属的电镀废水。因为,反渗透膜截留率较高,因此,可较好地将废水之内的污染离子有效截流,最终获得高质量出水,循环利用资源。处理废水时,可配合沉降、纳滤和添加剂各项工艺。研究表明,在电镀废水当中含有比较高浓度的镍、铜等离子,向内部添加Na2EDTA,使用反渗透膜对废水进行分离,可保证废水内镍、铜等离子去除率高达99.5%。
4印染废水
印染行业在生产过程也会产生大量废水,废水当中色度高,含有大量重金属以及毒性物质。为避免废水排放对环境造成污染,常需要将此类废水进行处理,之后排放。处理印染废水环节,可借助纳滤膜技术,其处于低压环境下,通量较高,抗污染性能优良。虽然使用反渗透、纳滤膜等技术,对于废水内的一价离子去除率较低。需要注意,上述两种膜分离技术能够高效去除含有钙、镁等离子的工业废水。实践运用反渗透以及纳滤膜等处理工艺时,成本低廉。
结束语
总之,高效处理废水能够控制环境污染,相关行业要对废水处理过程膜分离工艺的运用高度重视,回收有用物质,将海水进行淡化,改善水质,相关人员需要对此技术全面分析,结合水处理需求,合理选择分离技术,高效进行水处理。
参考文献:
[1]孙阳.水处理行业中膜分离技术的应用[J].居舍,2020(07):51.
[2]吕建猛.膜分离技术在水处理中的应用[J].节能与环保,2020(Z1):97-98.
[3]喻淑鑫.浅谈膜分离技术及其在水处理中的应用[J].河北农机,2019(08):49.