环境工程中膜分离技术的使用（3篇）范文

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第一篇：膜分离技术在环境工程中的应用

摘要：

结合工作实践，系统地对运用动态膜技术的层面进行了详细解析。

关键词：

动态膜；环境工程；废水处理技术；机械筛分

时代在进步，社会经济发展呈飞速上升的趋势，污染问题越发严重，环境工程建设在此大前提之下受到了高度重视。众所周知，环境工程施工对技术的要求非常严格，因为这关系着人与自然是否可以和谐发展。传统的污染处理技术已无法满足现代废物处理的需求，即使花费大量的财力和物力，起到的效果终究微乎其微。具体而言，我国淡水资源储量很大，但是人均占有量却处于世界倒数行列，且这种状态还在持续恶化。所以，研发新型废水处理技术迫在眉睫，其中，膜技术的应用与发展引起了相关行业的高度关注和支持。

1膜分离技术的分类及应用领域

1.1微滤

所谓“微滤”，是指运用筛孔原理制作的薄膜过滤，那些融在水中的大颗粒杂质都可以透过此膜，只有部分微粒会被留下，起到很好的分离净化作用。推动微滤运作的动力是静压差，可实现分离膜的效果，其操作压差在0.7～7kPa之间。因此，此种滤膜小孔繁多且排列整齐有序，通常情况下，其在实验室、精密工程和污水处理中运用较多。

1.2超滤

主要指压力作用于溶液、溶剂和少许分子较低的物质在膜上呈穿越趋势，游走到另一个端口，颗粒较大的物质会被截留下来，完成从溶液中分离的过程。此过程的运用原理为机械筛分，压差一般控制在0.1～0.6MPa，被留下来的分子数量在500～50000不等。此种方法主要被应用于食品加工领域。

1.3电渗析

电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，将电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的淡化、浓缩、纯化的效果。此方法在电镀工业漂洗、水中金属回收，放射性废水和含锌废水的处理，电子工业和制药工业用纯水超纯水制备，电厂和锅炉给水的处理和工艺用水除盐中备受好评。

2动态膜在水处理中的具体应用

2.1应用于生活废水的处理

多数的专家、学者会更加倾向于研究如何运用动态膜技术处理日常生活中产生的废水，且获取的研究成果颇为可观。值得一提的是，对动态膜形成的生物反应器研究的颇为深入。通过运用PAC-自生动态膜处理技术，在温度相对较低的情况下，可以更好地对校园废水进行净化。其中，采用孔径为56μm的工业滤布进行膜组件的制作，以PAC作为预涂剂，组成预涂动态膜-生物反应器。预涂动态膜-生物反应器不仅污染物质的去除效果更好，且预涂膜不仅可以防止污染物质与微生物向膜材料表面和内部分解，且大大地缓解了膜污染的程度。当运行的时间超过1128h，操作压力没有明显上升的趋势，只进行简单的刷洗，膜通量就会迅速恢复，基本上不需要耗费清洗液，工业滤布物美价廉，实用性强。

2.2应用于城市污水的处理

应用于动态膜处理城市污水的研究工作不在少数，尤其是在解决城市中水回用问题。利用自生动态膜生物反应器对污水进行净化，有效处理COD的概率高达50&以上，合理有效运行的区间中，有效除去氨氮的概率高达87%，去除磷的概率不小于70%.由于自生动态膜自身有其他技术不可超越的优势，即恢复原状的速度较快，且恢复速度与运行时间成正比；出水率、污泥黏稠度、膜通量、流速等会对膜造成影响。运用自生动态膜生物反应器处理城市污水，此膜的成膜时间一般不会超过2d，滤饼成层时间一般控制在10min以内，且其再生时间不长于1h。当膜通量控制在每小时28L/m2时，可以保证系统安全运行40d；当出水头速率控制在9mm，污泥混浊度低于5，去除氨氮效果保持在50%以上。此时，运用膜分离技术除掉有机物的成功率在20%左右。运用动态膜技术对城市污水进行处理，出水水质良好。

2.3应用于工业废水的处理

动态膜技术在工业领域应用范围极其广泛，包括食品类工业废水、羊毛洗涤废水、印纺废水、油类废水、重金属有毒废液等。值得注意的是，需要了解动态膜中的高剪切流速过滤属于强化方式。在此理论下，可了解此组件可对水流量和面积进行循环控制。一般情况下，高剪切速率控制在在15m/s的状态下，膜过滤的速度比以往组件高出数倍之多。然而，此种方式也有缺陷，即被活性污泥性质所限制。因此，一般在可直接用于面粉厂和纺染业中可被溶解的废液。要想彻底处理印染行业制造的废水，就要求运用动态膜技术与其他辅助技术共同作用，其工艺流程为：应用商用砼技术对动态膜技术进行辅助，这可以高效、快速处理印染业二级废水。此外，分体砼+动态膜混合技术的优势在于渗透量是一体式的1.5倍，但一体式砼+动态膜取出COD更为彻底。因此，在实际运用中，要做到具体情况具体分析。除此之外，有效处理氢氧化铁膜通量与胶粒之间的关系，并应用于印染厂的排废中，不仅可大大提高运行速率，且脱色的效果是其他技术所无法比拟的。

3结束语

总而言之，环境工程是一项对综合技术要求精湛的工程，虽然动态膜技术在我们国家应用时间不长，很多地方也不尽完善，但此技术在目前环境工程运用方面已经呈现出炙手可热的趋势，因为其可行性高、经济效益良好、处理过的废水更加的干净、健康，所以，发展前景无限大。此外，我们也一直在努力，做到更好、更合理，不断探索、创新，从根本上解决因技术问题造成的不便，力求在环境工程中将动态膜技术运用得更好。

参考文献：

［1］范彬.微网生物动态膜过滤性能的研究［J］.环境科学，2003，24（01）.

［2］乔森.动态膜技术的研究进展［J］.中国给水排水，2003（12）.

作者:汪伶俐 单位:津华北地质勘查局核工业二四七大队

第二篇：环境工程中膜分离技术的作用

摘要：

膜分离技术的应用对于环境工程起着重大作用，本文通过介绍膜分离技术的特点以及其与环境工程的关系，并且介绍了主要的几种膜分离技术在环境工程中的具体应用和存在的主要问题，希望通过这些方面的论述给我国今后膜分离技术在环境工程中的应用提供一些指导性意义。

关键词：

膜分离技术；环境工程；应用

随着工业化的发展环境也遭到了越来越严重的破坏，比如水污染、大气污染、固体废物的污染等等，面对各种环境的污染就需要我们及时有效的进行环境保护，而膜分离技术对于解决环境污染问题来说具有重要的作用。膜分离技术是指以选择性透过膜为分离介质，当在两侧施加某种推动力时，原料测组分就会选择性透过膜，从而达到分离和提纯的目的。它能够在苦咸水淡化、饮用水处理、环境工程以及资源再生等领域起到很重要的作用，而且我国的膜分离技术水平在国际上也处于先进行列，对于在环境保护方面的技术开发也有了不错的成绩，所以膜分离技术作为一种已经较为成熟的技术能够对我国的环境保护工程起到很大的作用。

1膜分离技术概述

1.1膜分离技术的特点

膜分离技术的特点首先表现在它的能耗低，这对于解决我国能源消耗的问题有重大意义。其次是在常温下进行的膜分离技术对于热敏感物质的分离具有很好的效果。第三是膜分离技术在反映过程中物质属性固定，极少产生新的污染，这一特点能有效进行废水处理。第四是膜分离技术所需设备简单好找、便于维修，所以能大范围的适用。第五是膜分离技术设备一旦运用后期的管理和运行非常的简便，这对于膜分离技术的产业化发展具有重要的意义。

1.2膜分离技术

与传统过滤比较在传统的过滤过程中，往往要使用非常复杂的物理方法和器械，所以使用起来非常麻烦，而膜分离技术采用的分离方式都具有能耗低、操作简单的特点，整个膜分离的过程可以不进行化学反应，所以也不会产生新的化学污染，因此也被广泛的适用。1.3膜分离技术和环境保护的关系膜分离技术应用的范围非常的广泛，也正是因为膜分离技术的特点和优势，这项技术被我国广泛的运用到环境保护当中，膜分离技术的使用对于环境的保护具有重要的意义。膜分离技术主要是利用外部能量以及化学位差当作动力，结合一些天然膜或是人工合成膜以及一些其他的多分组溶剂将其膜进行分离。对于一些固态或者气态的物体，膜分离技术可以有针对性的对其进行处理，从而达到一定的排放标准，这点对于我国的环境保护工作是非常有帮助。

2膜分离技术

在环境工程中的应用膜分离技术根据分离过程可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析、气体分离、液膜、集成膜技术等多种膜分离技术。下面介绍膜分离技术在环境工程当中的应用。

2.1微滤

微滤的基本工作原理属于筛网过滤，它以静压为推动力，把小于膜孔的粒子、细菌以及胶体通过滤膜，而大于膜孔的粒子、细菌以及胶体则被截留在了膜面上，这就使得大小不同的粒子等得以分离。微滤过滤具有操作压力低，对水质的适应能力强以及占地面积小的优点，它作为一种经济的微过滤方式在饮用水处理方面应用非常的广泛，可以代替原来常规的澄清过滤和二沉池，微滤方式在水质波动较大的时候仍然可以进行连续的处理。它也可以运用到废水的预处理当中，降低废水的浊度和悬浮物，从而为后期的水处理提供便利。微滤的过滤方式主要有死端过滤和全量过滤两种，死端过滤具有低能耗、高产出的优点，但是这种过滤方式的滤饼层随着过滤时间的增加逐渐的增厚，溶液的透过量随之降低，所以如何及时清洗滤饼、恢复水通量成为死端过滤的主要问题。

2.2超滤

超滤属于压力驱动膜，它的工作原理是筛分过程。超滤主要是针对固体颗粒物、悬浮物等大分子物质的分离，此项技术被广泛的运用到废水再生的项目当中，从而取得良好的环境和经济效益。但超滤膜的大范围的应用也面临一定的阻碍，最主要是超滤膜不能够经久耐用，换取新膜的价格由很高，同时膜通量不大，所以在我们的研发过程中，需要开发经久耐用、膜通量大、价格低廉的高质量高技术的超滤膜，这样才能更好的起到保护环境的作用。

2.3反渗透

反渗透膜相比于其他过滤膜来说，其对于污染物的选择性不高，几乎能适用于各种污染物，并且反渗透膜的过滤效果高，能够有效的去除污染物，过滤出水质较高的水，所以在饮用水的过滤上主要采用这种膜分离技术。并且反渗透膜对于城市污染、工业废水以及垃圾渗透液的处理也具有独特的作者，比如在垃圾渗透液中因其含有各种污染物的浓度都很高，所以很难运用传统的活性污泥法来进行处理，而反渗透膜因其高效的过滤效果就能很有效的解决这个问题。但反渗透膜主要面临的问题是膜污染和浓差极化，所以在日后的开发研究中需要开发具有超低压、耐高温和抗氧化能力强的膜材料。

2.4集成膜技术

集成膜技术指的是将膜技术的优点与其他传统工艺的优点进行技术组合，这样的组合对于单项膜技术和传统工艺本身缺点能有效避免以及大大降低生产成本都具有重大的意义。比如可以采用生物发酵制取无水乙醇，这时需要把膜反应器、蒸馏和渗透汽化等方法进行组合集成。采用集成膜技术不仅可以高效的进行污染物的去除，而且能够把各种污染物变为可以利用的物质，这样就能有效的减少环境的污染。

3结语

膜分离技术对于预防和治理水污染、大气污染、固体废料污染都具有重要的作用，环保部门应当充分重视膜分离技术在环境保护工程中的作用，要在现有的膜分离技术的基础上进一步的开发和创新，然后再全国各地大力推广高效环保的膜分离技术，让膜分离技术在全国范围内适用起来，从而对环境保护工程领域起到更加高效的作用，促进我国环境保护工程的发展。

参考文献：

[1]张国亮,陈益棠.纳滤膜软化技术在海岛饮用水处理中的应用[J].水处理技术,2000(26).

[2]林德茂,王维德.液膜分离技术在环境工程中的应用[J].福建化工,2002(01).

[3]高从楷,俞三传,金可勇.集成膜过程[J].中国工程科学,2002(07).

作者:高菊华 单位:江苏国恒安全评价咨询服务有限公司

第三篇：膜分离技术在环境工程中的运用

摘要：

伴随人类社会的不断发展，环境污染问题越发严重。如今，我国已经高度重视环境污染问题，同时对环境工程污水处理技术也提出了更加严格的要求。伴随科技的不断发展，膜生物反应技术成为处理环境工程污水的关键技术，该处理技术的应用取得了一定的成效，其效率高，并具科学性、操作简单、运行稳定等。这些优点的存在，决定了膜生物反应技术在环境工程污水处理中所取得的成效。本文主要针对膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用展开深入的剖析，旨在将膜生物反应技术的作用充分发挥出来，使得环境工程污水能够得到有效的处理。

关键词：

膜生物；环境工程；反应技术；污水处理

引言

膜生物反应器主要利用高效分离膜组件，将二沉池和生物处理中的生物单元组合所形成的一套有机整体的水净化再生技术取代。膜生物反应器拥有一定的优点，如占地面积比较少，出水水质较高，操作比较简单，加之能够平稳的运行，在自动控制方面有着积极的意义等。正是由于这些优点的存在，膜生物反应器被广泛应用。为此，在环境工程污水处理中加大膜生物反应技术的应用极为重要，相关单位以及相关工作人员必须给予高度重视。

1膜生物反应器的技术原理和分类

1.1膜生物反应技术基本原理

实践表明，膜生物反应器拥有极强的污水处理能力，在污水处理方面取得了一定的成效，为此膜生物反应器被国内外广泛应用。近年来，膜生物反应器发展速度逐渐提升[1]。这与李珂，葛晶晶在《膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用》一文中的观点有着相似之处。膜生物反应器技术主要在原有的膜分离技术与生物污水处理技术中演变而来，属于高效的污水处理系统。膜生物反应技术将生物处理技术与膜分离二者有机结合起来，这在极大程度上有效提升了处理效果，同时转化率也随之提升。该污水处理技术与传统的处理技术相比，其处理能力更强。

1.2膜生物反应技术的分类

通常膜生物反应器能够被分为膜分离生物反应器、膜曝气生物反应器以及萃取膜生物反应器三种，在这三种反应器中，膜分离生物反应器是应用最为普遍的一种反应器。膜分离反应生物器在应用的过程中，依据不同的膜放置方式，还可以将其分为分体式膜生物反应器与一体式膜生物反应器两种；如果按照是否需氧进行划分，则能够分为好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器两种。

2膜生物反应技术工艺的优势和劣势分析

2.1工艺优势

膜生物反应技术在应用过程中存在着一定的工艺优势，主要表现在以下几个方面，即：

（1）具有较高的分离效率。由于膜生物反应器在处理污水的过程中不需要沉淀池与过滤单元，因此该反应器在应用过程中不会占据较大的空间，并且不存在污泥沉降性的问题。在该系统中存在浓度较高的MLSS，这在极大程度上提升了系统容积符合，同时系统的抗负荷能力较高，这使得该工艺能够更加有效的处理有机废水，并且处理效果与效率极高。

（2）具有较高浓度的活性污泥。应用膜生物反应器可以最大限度的提升生物反应能力，而反应池中的MLSS浓度能够达到10000MG/L[2]，这能够将高浓度的有机废水去除，使得出水的水质得到大幅度的提升，有效降低悬浮物的含量，缩减污泥地的整体体积，这在极大程度上提升了大分子的降解率。

（3）具有分离废水和微生物的能力。在膜生物反应器中，能够分离废水与活性污泥，从而使得废水在膜腔内部流动，连接出水槽与进水槽，但生物细菌会在膜外流动，达到废水和微生物分离的目标，从而能够达到最为理想的污水处理效果。

（4）在提升系统传氧效率方面有着积极意义。膜生物反应的曝气系统主要应用了一种全新的透气性膜，该种膜的传质阻力比较小，并且在高压的环境下依然能够运行，不会受到停留时间与气泡大小等方面因素的影响，同时能够保障整个供养系统稳定运行，在保障环境工程污水处理效率方面有着极为重要的作用。

（5）污泥产率大幅度降低。膜生物反应器的应用，其最为重要的优势表现在，能够将污泥完全堵截在生物反应器的内部，从结构上能够达到不排泥的效果，实现零排放污泥的目标[3]。可是在实际工作期间，污泥产生的负荷极低，其原因在于反应器内部的营养物质比较少，使得剩余污泥的产量降低。因此，污泥的产率也会随之下降。

2.2技术劣势

膜生物反应技术虽然拥有较多的优势，但是也有一定的劣势存在，例如：一方面膜生物反应技术在于传统的污水处理工艺对相同等级的污染水质进行处理的过程中，往往会出现比传统工艺吸附更多有害元素与混合颗粒物的情况；另一方面在膜生物反应技术中，“膜”在应用一段时间以后，便很容易受到一定程度的污染，这将降低通水量。为此，怎样有效延长“膜”的使用时间，保证当膜受到污染以后依旧能够保持正常的通水量，这依旧是较大的技术难题，还需要不断的研究与分析。

3环境工程污水处理中常用的几种膜生物反应技术

3.1EGSB-MBR组合技术

实际上，EGSB-MBR技术主要将EGSB与MBR技术存在的优点组合起来使用。EGSB反应器的应用，能够对存在的有机废水进行有效的处理，处理效率较高，它的应用能够将废水中存在的COD基本去除[4]，这与甄捷，乔英杰，张宝杰等在《膜生物反应器处理医院污水的实验研究》一文中的观点极为相似。可是在去除一些悬浮物、氨等方面物质却极为有限，但是如果将膜生物反应器作为后续的处理，EGSB中存在的缺点便能够得到有效的弥补。

3.2气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术

利用组合工艺，水中的洗涤剂、胶体等存在的污染物含量将会大幅度降低，这为后续的污水处理工作提供了极大的便利，同时也能够减少后续处理工作的负荷，尤其在延缓膜污染物方面的效果更为明显。

3.3内循环动态生物反应技术

动态膜生物反应器的膜基底主要应用较为廉价的微网材料，通过活性污泥过滤也行的利用，完成污染物的处理过滤工作。如今，一般需要应用侧向曝气形式的动态膜生物进行处理，为了避免该类反应器出现错流速度减小以及反应器内短流问题的出现，相关工作人员应用了外筒曝气的竖向流动的膜生物反应器[5]，应用该反应器以后，取得了较好的污水处理效果。

4结语

本文主要从三个方面着手，第一方面分析了膜生物反应器的技术原理和分类，第二方面分析了膜生物反应技术工艺的优势和劣势，第三方面分析了环境工程污水处理中常用的几种膜生物反应技术。在分析中明确，当前在科技不断发展的背景之下，膜生物反应技术已经成为处理环境工程污水的重要技术，兵器取得了一定的处理效果。膜生物反应技术存在应用中有一定的优势表现出来，可同时也存在一定的缺陷问题。为此，在应用该技术的过程中，不仅要重视其优点，同时还需要正视其存在的缺点，只有这样，才能够将膜生物反应技术的作用充分发挥出来，最终取得最佳的环境工程污水处理的效果。

参考文献：

[1]李珂，葛晶晶.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].低碳世界，2016（6）：25~26.

[2]李辉.环境工程污水处理中的膜生物反应技术应用与探讨[J].建筑工程技术与设计，2014（32）：957.

[3]佟永刚.膜生物反应技术在环境工程污水处理中应用[J].城市建设理论研究（电子版），2016，6（8）：6386~6387.

[4]甄捷，乔英杰，张宝杰，等.膜生物反应器处理医院污水的实验研究[J].哈尔滨工业大学学报，2004，36（5）：648~651.

[5]霍守亮，黄显怀，刘绍根，等.膜生物反应器在污水处理中膜污染及其防治[J].工业水处理，2004，24（8）：9~13.

作者:关万里 韩文萍 刘小惠 单位:陕西省凤翔县环境监测站 陕西省扶风县环境监测站 陕西省陈仓区环境监测站