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研究环境工程中膜分离技术的应用

来源:UC论文网2016-01-05 22:08

摘要:

摘 要 :随着高新科学技术的发展,膜分离技术也在近年得到了迅猛的发展。膜分离技术具有低能高效、工艺精简、生产过程无污染、无化学变化等特点,有效地区别与传统分离工艺。

摘 要:随着高新科学技术的发展,膜分离技术也在近年得到了迅猛的发展。膜分离技术具有低能高效、工艺精简、生产过程无污染、无化学变化等特点,有效地区别与传统分离工艺。本文针对膜分离技术在环境工程中的应用进行阐述。

关键词:膜分离技术,环境工程,技术应用
 

经过多年的科研,我国在膜分离技术已经达到了国际先进水平,此间通过对膜分离技术的研究,在此领域研发出了众多实用产品。分离膜技术以特有的结构和机能特性,在环境工程以及某些资源再生方面应用前景可见。

1膜分离技术概述

1.1 膜分离技术与传统过滤对比
膜分离与传统过滤相比,整个过程不需要助剂的支持通过物理过程进行分离,此技术可通过混合物不同的物理特性进行分离,甚至包括混合物通过分离膜不同的速度进行分离。作为一门高新科技,膜分离技术可以根据各不同机理类型的膜分离过程,适应到各类不同需求的分离需要。整个膜分离过程,可在常温下进行操作,无化学反应,低能高效,分离过程不产生污染,工艺操作简单等诸多特点,与传统过滤相比更适合于热敏性物质的分离,以其特有的性能在许多领域都得到了广泛的应用。

1.2膜分离技术与环境保护的关系
膜分离技术通过把外部能量以及化学位差当作动力,结合天然膜或者合成膜进行双组分以及多组分溶质和溶剂进行分离,此技术还可以把物质进行等级区分、物质提纯包括物质收集。膜分离技术通过对多个技术过程对物质进行分离,可针对固液态物质以及气体中的废物进行处理,从而达到排放标准,甚至可以达到可利用物质二次回收的目的,对环境保护起到了显著的作用。

2 环境工程中膜分离各技术的应用

2.1 微滤(MF)
此技术的主要适用范围是对0.1~10Lm大小的颗粒以及其它类型的物质进行过滤。与普通的过滤工艺同属筛网过滤。微滤过滤因具备操作压力低,而且对液体具有相当的适应性等特点,被广泛地应用在饮用水处理工程中。此项技术完全取代澄清过滤以及二沉池减小了过滤池的占地面积,并且当水质出现波动较大的情况下,依然可以进行处理。与此同时,膜分离技术可以进行废水处理,完全实现闭路循环,把染水进行处理之后资源回收再次利用。膜分离技术在进行不断的演变过程中,变废为宝实现了资源再利用,提高了环境保护的意识同时也实现提升了经济效益。

2.2 超滤(UF)
超滤膜是一种筛分技术的过程,它的过滤孔径通常在0.05~1 nm之间。通过此技术可以清除物质中固体颗粒物、悬浮物,也可以利用分离大分子物质或者胶体从而达到过滤的效果。此膜分离技术被广泛地应用于处理电泳涂漆废水,把废水中所含的金属离子杂质清除,达到重新回收利用的目的,提升了废水再生利用的可生化性。不过,此项技术需要大通量、耐高温、抗氧化性强的的超滤膜及膜组件作为支持,这也是此项技术产品研发的重点。

2.3 反渗透(RO)
反渗透膜技术可以有效地脱除所有的溶质,提高了反渗透水质,被广泛应用于水的除盐处理。同时此项技术在城市污水,饮用水包括工业用水上的处理都有着显著的效果。能有效地去除高浓度的有机物外,还可以清除水质中所包含的重金属及碱度含量较大的等有害物质。

2.4 纳滤(NF)
此技术是一种新型的膜分离技术,具有较强的离子选择性,可以高效地清除物质中包含的二价离子,对一价离子清除率也比较高,所以此项膜分离技术被广泛应用于地下水道,以及河水的废水处理。能对其污水中所含的低分子有机物,包括农药成分等多种有害物质有高性能的清除作用。大大降低了反渗透投资的成本。

2.5 液膜(LM)
液膜分离技术,适用于对溶液中含有的特定离子或者是有机物的分离。它是一种悬浮于液体的乳液颗粒,通过具有选择性的渗透或者是化学反应进行有效的萃取和吸附的特性,在医药化工、冶炼以及废水处理行业中得到了广泛地应用。液膜持的传质速度快、选择性较高、分离效率高的特点,可以有效地去除工业废水中所包含的氨、苯胺等有害物质,与此同时液膜分离还具有操作简易、设备简单的点,只要结合实际需求解决液膜稳定性的问题以及快速破乳的方法,能有效地把有用物质进行回收,废水再利用的环保效果。

2.6 集成膜技术(IMT)
所谓的集成膜技术是通过是膜技术结合其它传统工艺进行优化的技术,在拓宽膜分离应用范围上起到了巨大的推动作用。有效的结合即提高了膜技术能进行废物再利用的效能,又能借助传统工艺技术对所需分离的有害物质进行有效的清除效果。例如造纸业产生的黑液中,通过膜分离技术回收包含的木质素磺酸钠,需要絮凝、UF和RO等方法进行集成,进行废水处理,清除废水中包含的有毒物质,需要通过膜萃取及反萃取把废水中的有害毒物进行浓缩,然后再进行膜反应器中进行净化处理等方法集成。都是利用集成的膜技术把废物进行有效的回收利用,在减少对环境污染的同时,也延长了各个生产组件的使用寿命。

3 总结
目前,各类型的污染物排放的问题,以及处理和再利用的问题已经成为了环境工程的重中之重。通过膜分离技术产品研发成果,在很大程度上解决了这部分问题。我们坚信经过多方面研究,膜分离技术的优势可以在再多环境工程领域得到充分的发挥。

参考文献
[1]张爽,宋靖国,陈文清.膜分离技术在工业废水处理中的应用[J].资源开发与市场.2009(04).
[2]陈红霞.膜分离及应用展望[J].化工技术与开发.2005(05).


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