环境工程污水处理中膜分离技术的应用

膜分离技术在水处理环境工程中的应用

摘要：膜分离技术是一项在水处理环境工程中具有重要作用的技术。它通过使用半透膜，能够高效地去除水中的悬浮物、溶解物、微生物等污染物，从而提高废水处理和海水淡化的效率，促进水资源的可持续利用。本文主要介绍了膜分离技术在水处理环境工程中的应用，希望为相关研究提供参考。

关键词：膜分离技术；水处理；环境工程

引言

随着人口和工业活动的增加，水资源供应变得紧缺，需要有效地回收和再利用水资源。膜分离技术可以通过去除水中的悬浮物、溶解物和微生物等，提高废水处理和海水淡化的效率，使得废水得到有效净化和再利用，从而促进水资源的可持续利用。

一、膜分离技术在水处理环境工程中的优势

（一）分离能力高效

膜分离技术可以高效地将水中的悬浮物、溶解物、微生物和其他污染物与纯水分离开来。膜的孔径大小可以根据需要进行调整，从而实现特定大小的物质的选择性分离。

（二）节约能源和资源

相对于传统的物质分离方法，膜分离技术通常需要较低的能量消耗。膜分离过程可以在低压或无压条件下进行，降低了能源成本和碳排放。此外，膜分离技术可以实现废水中有价值物质的回收，提供了资源回收和循环利用的机会。

（三）占地面积小 膜分离设备通常具有紧凑的结构，占地面积相对较小。这使得它在有限的场地条件下更加适用，并且可以方便地与现有的水处理设施集成。

（四）操作灵活性和自动化程度高

膜分离系统的操作和控制相对简单，可以通过自动化控制实现稳定、连续的运行。操作灵活性和自动化程度高，使得膜分离技术容易实施，并且减少了人力投入和运营成本。

（五）适用范围广

膜分离技术适用于不同类型的水处理场景，包括饮用水净化、工业废水处理、海水淡化、生活污水处理等。根据具体的需求，可以选择不同类型的膜材料和配置，以达到所需的处理效果。

（六）反应速度快

膜分离技术响应速度快，可以实现即时的物质分离和处理。这是因为膜分离过程不需要复杂的化学反应和繁琐的沉淀过程，从而提高了处理效率和反应速度。

科技创新与应用ｌ　２０ｌ２年９月（中）　给水排水　膜分离技术在废水处理中的应用探讨　李春鹤　（黑龙江农垦玖阳生物质能源开发有限公司，黑龙江哈尔滨１５００９０）　摘要：随着我国农田中含磷、氨等各种化学成分的废水排出及城市工业废水、人们生活污水的增加，如何对这部分污水进行处　理成了当前面临的重要课题。传统的处理污水的办法大多采用的是生化的方法，但这种方法对于我国有限的土地资源来讲，在一　定程度上是对资源的一种浪费，所以为了构建节约的社会需要就应该寻求更节约空间和资源的水处理技术。本文分析了膜分离　技术原理，并针对膜分离技术在废水处理中的应用进行探讨。　关键词：膜分离技术；废水处理；应用　近年来随着经济改革的不断深入进行，人们的生产和生活得到　了前所未有的发展，但随之而来的污水量不断增加，随着水处理膜　装置的逐步开发应用，卡伦戴克姆普利ｕＳＦｍｅｒ（美净）旗下的　ＭＥＭｃ０Ｒ？公司于１９８７年首次将连续微滤技术（ＣＭＦ）应用于饮用　水处理装置。此后多年来膜分离技术得到了很大发展，全球越来越　多的市政及工业污水处理设施正依靠水处理膜装置解决水的纯化　和污水的处理问题。膜分离技术已在废水处理上取得了很好的效　果。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半　透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁充　满小孔，根据孑Ｌ径大小可以分为：微滤膜（ＭＦ）、超滤膜（ｕＦ）、纳滤膜　（ＮＦ）、反渗透渗出膜（ＲＯ）等，膜分离都采用错流过滤方式。膜分离　技术因为具有常温下操纵、无相态变化、高效节能、在出产过程中不　产生污染等特点，因此在饮用水净化、产业用水处理，食物、饮料用　水净化、除菌，生物活性物质回收、精制等方面得到广泛应用，并迅　速推广到纺织、化工、电力、食物、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵　等各个领域。分离膜因其独特的结构和机能，在环境保护和水资源　再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面　有着广泛的应用前景。　１膜分离技术原理　膜分离技术可利用混合物的物理性质的不同，如质量、体积大　小或者几何形状的差异，膜作为筛子使用，将其分离Ｏ也可将混合物　通过分离膜的速度可以看成是两个步骤的速度。一个速度是从膜表　面接触混合物进入膜内部的速度，即溶解速度。溶解速度取决于混　合物和做分离使用的材料膜的化学性质。第二个速度是进入膜内后　从膜表面扩散到膜另一面的速度，即扩散速度。　２膜分离技术在废水处理中的应用　膜分离技术当前在污水回用中做着非常突出的贡献，主要是因　为以下两方面。其一，滤膜系统可加装到二级污水处理程序之后而　提供三级水处理标准出水，直接用于废水回用。膜分离技术提供了　比介质滤器和布滤器更高效和更可靠的处理标准。这对于生活中那　些使用回用水的群体尤为重要。（例如，高尔夫草坪的灌溉，公园和　学校的用水等等），在这些环境中，确保病菌的去除对公众的卫生安　全是十分重要的。第二，我们有充分的理由认为膜生物反应器技术　（ＭＢＲ）已经越来越成为污水回用中的主流技术。ＭＢＲ的流程是在　活性淤泥处理之后使用滤膜代替二级澄清器。中空纤维膜直接浸入　活性淤泥混合液里，出水通过真空泵，在真空驱动下透过膜，从而达　到出水和活性淤泥混合液的分离。ＭＢＲ处理工艺基本上与连续微　滤技术处理工艺相同，只是ＭＢＲ装置被最设计为应用在活性淤泥　混合液中运行。因为ＭＢＲ工艺能够产出更高水质的给水，其回用水　的再使用范畴已扩展至以下领域：高尔夫场景观用水和灌溉公共　及私人区域的灌溉，诸如公园，绿化带和学校间接的可饮用水地下　含水层的贮藏和恢复在滨海社区建立防止盐水侵入屏障工业应用，　诸如冷却塔和锅炉给水膜分离技术已广泛应用于废水处理过程当　中，由于近几年来人们对环境保护的认识程度不断提高，对废水的　深度处理及循环利用已有了初步的技术标准，膜分离技术也在不断　的发展完善当中，在一定程度上实现了废水的再利用，实现了节能　减排的任务，实现了环境效益和经济效益的共同发展。　２．１工业废水处理　２．１．１石化废水处理。王立国等用中空纤维超滤装置在胜利油　田河口水站对处理油田含油污水进行了实验，设计规模为１．５ｔ／ｈ，滤　后水中的悬浮固体含量为Ｏ．５６ｍｇ／Ｌ，含油量为０．５ｍｇ／Ｌ，可满足地渗　透油层注水的水质要求。２００４年７月北京燕山石化２８　８ｏｏｔ／年的污　水回用项目，采用超滤工艺。　２．１．２有机废水。刘国光等用ＬＭＳ一２为表明活性剂、煤油为膜　溶剂、石蜡为膜增强剂、内水相解吸剂为氢氧化钠溶液的乳状液膜　一ｌ３２一　体系处理醋酸质量浓度为为１０００ｍ￣的废水，在适宜的操作条件　下，醋酸的提取率可达９６以上。Ｗａｎｇｌｌ研究了用液膜法去除水溶　液中的多种有机酸成分。　２．２生活污水处理　１９６７年世界上第一个采用ＭＢＲ工艺的生活污水处理厂由美　国的Ｄｏｒｒ　Ｏｌｉｖｅｒ公司建成，处理能力为１４ｍ／ｄ。２０世纪９０年代中　期，日本有３９座采用膜分离技术的污水处理厂运行，有１００多座高　楼采用ＭＢＲ法将污水处理后回用于中水管道１２，这些系统的出水　已达到深度处理的标准，而且系统占地小，管理方便，产泥量很小。　１９９７年，英国Ｗｅｓｓｅｘ公司建立了当时世界上最大的ＭＢＲ污水处理　厂，处理能力为２０００ｍ／ｄ，１９９９年又在Ｓｗａｎａｇｅ建成了１３０００ｒｎ／ｄ的　ＭＢＲ污水处理厂。　在我国，徐元勤等１２胡采用规模为８００ｍ／ｄ的侵入式连续微滤　膜装置对城市污水进行深度处理并回用。运行结果表明其出水水质　稳定、良好、无色无嗅，由于生活杂用水水质标准。熊丽等发现，孔径　在０．１ｍｍ左右的筛绢作为载体形成的自生生物动态膜在膜通量为　１３．９、１６．７和２０．８Ｉ／（ｍ·ｈ）３种情况下均可稳定运行３０ｄ以上，对生活　污水中ＣＯＤ的去除率大于９０，出水ＣＯＤ为２０　３０ｍｇ／Ｉ，污水中的　悬浮固体几乎被完全截留、分离，除水中未检测到ｓｓ。　３结语　由于工业及生活污水的不断排放，如何合理的处理污水和工业　废水及对这部分处理过的水进行合理的回收利用已成为环境保护　方面的重要课题。膜分离技术的应用，在一定程度上解决了这部分　问题。随着近几年国内外学者对膜分离技术的研究投入力度不断加　大，取得了一定的成效，不仅在膜材料性能上有所改进，原来高价位　的膜材料已有所降低，使水处理企业在经济上更易于接受，多方面　的优势使膜处理技术得到了广泛的发展，有望代替传统的水处理技　术。　参考文献　［１】尹占兰，汪群拥．膜分离技术简介［Ｊ］冲学化学教学参考，２００４（１２）．　『２１邵刚．膜法水处理技术及工程实例【Ｍ】．北京：化学工业出版社，　【３］续曙光，李锁定，刘忠洲．我国膜分离技术研究、生产现状及在水　处理中的应用［Ｊ］．环境科学进展，１９９７，５（６）．　［４］汪洪生，陆雍森．国外膜技术进展及其在水处理中的应用【ＪＪ．膜科　学与技术，１９９９，１９（４）．　［５】王士柱．稀型乳状液膜分离技术的研究［Ｊ］．膜科学与技术，１　９９３，１３（３）：３１—４ｏ．　【６］潘碌亭．ＴＯＡ乳状液膜法处理造纸黑液的初步研究［Ｊ］．膜科学与技　术，１９９８，１８（４）：１５￣１８．　［７］朱潇潇．膜分离技术在造纸废水中的应用［Ｊ］．实验室科学，２００８（２）１　７Ｏ～７１．　［８】刘国光．乳状液膜法分离提取醋酸的模拟实验［Ｊ】．环境化学　２００２，２１（４）：３８５－３８８．

超滤膜技术在水污染处理过程中的应用

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，对水的质量提出了新的要求。然而，在水处理中，由于各种内外部因素，出现了各种问题，难以有效改善水质。因此，在未来的水处理中，将加强超滤膜技术的应用，以有效改善水质，促进水处理工作合理、有序，为人们的日常生活和工作提供更好的水资源。

关键词：环保工程；水处理；超滤膜技术；应用

前言

水处理是环境工程的重中之重。水处理较好，可以有效保护环境，提高水资源的利用率。因此，水处理尤为重要。水处理技术有很多，其中超滤膜技术作为环境工程水处理技术应用最为广泛。近年来，超滤膜技术因其优异的去除水中颗粒和胶体的能力而被广泛应用于饮用水处理中。被广泛使用的超滤膜技术可以彻底去除病原体和颗粒杂质，大大提高饮用水的安全性。超滤膜技术有效去除水体中所含的污水、废水等杂质，提高水资源的循环利用效率，实现水资源的有效净化。

1超滤膜技术概述

1.1超滤膜技术基本原理

超滤膜技术是一种重要的膜处理技术。膜处理技术的基本原理是利用滤膜滤除水中的颗粒物、杂质和微生物，从而将水和污染物分离。超滤膜技术广泛应用于环境工程中的水处理。在压力的作用下，污水中所含的水、无机盐等小分子溶质被滤膜的微孔截留在滤膜一侧。它穿过滤膜的微孔，滞留在滤膜的反面，使污水分离和净化。超滤膜技术能有效分离聚合物杂质和污染物，在环境工程中具有很高的应用效果，主要用于污水处理、污水循环利用、油基污水净化、海水淡化等。 1.2超滤膜技术的基本特点

超滤膜技术是一种不使用化学试剂的物理处理技术，近年来以聚合物分离膜研究为主导，发展迅速。根据超滤膜技术的具体应用性能，超滤膜技术在水处理中具有以下基本特点：一是超滤膜技术使用化学试剂和化学品，可以避免工艺过程中的二次水处理，避免污染问题。其次，超滤膜技术采用了较为先进的超滤膜形态，与常规膜技术相比，过滤效果显著提高，可以全面提升水处理效果。第三，超滤膜技术的应用相对容易，可以实现水处理过程的自动化。此外，所需的设备设施投资较少，可通过环境工程显著提高水处理的经济效益。

膜技术在废水处理中的应用

郝卓莉

(石家庄职业技术学院化工系，河北石家庄050081)应用科技

喃要]本文简单介绍了膜技术的发展及原理，着重阐述了膜技术在废水处理中的应用情况，由于其质轻、价廉等优点广泛应用。泼罐词]膜技术；废水

1膜技术

1．1膜技术简介

膜分离技术是一项新兴的高效分离技术，其研究是从20世纪30年代开始，60年代起在商业上得到应用的。它具有物质不发生相变，

分离系数大，在常温下进行，装置简单，适用范围广，操作方便等特点。膜分离技术在觎决缺水、污水净化及水资源可持续利用等方面起着

不可替代的重要作用，得到工业发达国家的普遍重视，发展十分迅速。它包含微滤、超滤、渗析、电渗析、纳滤和反渗透、渗透蒸发、液膜

等。已经应用在化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、医药和医疗、

石油化工等领域有广泛应用，被誉为“21世纪的水处理技术”，在给水

处理和中水处理领域中具有广阔的应用前景。但是，膜分离法对进水水质要求高，膜需要定期清洗，存在着经常性运转费用较高等问题。

12膜技术原理膜分离技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液(原水)

中的水：9"-7-具有透过分离膜的能力在外力作用下：mJ-TY,溶液(原水)与溶质或其他杂质进行分离，获，爵纯净的水，从而达至Ⅱ提高水质的目的。膜

分离技术属于物理分离，不发生相变，故能量转"f-b-1l-高、分离效率高、

节能效果好、操作简单、易于实现自动化。这是一种很有前途的新兴水

处理技术。

2在污水处理中的应用

21纺织废水

纺织工业污水中含有棉、毛及纺织品上洗脱的油类、脂类、盐类

和纤维素，以及在加工过程加入的各种浆料、染料、表面活性剂、助

剂、酸、碱、盐等，因此，这类污水的成分比较复杂，污水中各类物质

的变化很快。膜分离技术已经在国内部分纺织企业得到应用：位于慈溪

的宁波神鹰针织工贸有限公司，就是利用这一技术，解决了印染企业污

水处理和回用的难题：中国兵器科学研究院宁波分院也应用先进的纳滤膜和反渗透膜开发出了全新的污水处理技术，在一定的压力下，水中的