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第一篇：膜分離技術在環境工程中的應用

摘要：

結合工作實踐，系統地對運用動態膜技術的層面進行了詳細解析。

關鍵詞：

動態膜；環境工程；廢水處理技術；機械篩分

時代在進步，社會經濟發展呈飛速上升的趨勢，污染問題越發嚴重，環境工程建設在此大前提之下受到了高度重視。眾所周知，環境工程施工對技術的要求非常嚴格，因為這關系著人與自然是否可以和諧發展。傳統的污染處理技術已無法滿足現代廢物處理的需求，即使花費大量的財力和物力，起到的效果終究微乎其微。具體而言，我國淡水資源儲量很大，但是人均占有量卻處于世界倒數行列，且這種狀態還在持續惡化。所以，研發新型廢水處理技術迫在眉睫，其中，膜技術的應用與發展引起了相關行業的高度關注和支持。

1膜分離技術的分類及應用領域

1.1微濾

所謂“微濾”，是指運用篩孔原理制作的薄膜過濾，那些融在水中的大顆粒雜質都可以透過此膜，只有部分微粒會被留下，起到很好的分離凈化作用。推動微濾運作的動力是靜壓差，可實現分離膜的效果，其操作壓差在0.7～7kPa之間。因此，此種濾膜小孔繁多且排列整齊有序，通常情況下，其在實驗室、精密工程和污水處理中運用較多。

1.2超濾

主要指壓力作用于溶液、溶劑和少許分子較低的物質在膜上呈穿越趨勢，游走到另一個端口，顆粒較大的物質會被截留下來，完成從溶液中分離的過程。此過程的運用原理為機械篩分，壓差一般控制在0.1～0.6MPa，被留下來的分子數量在500～50000不等。此種方法主要被應用于食品加工領域。

1.3電滲析

電滲析是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，將電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的淡化、濃縮、純化的效果。此方法在電鍍工業漂洗、水中金屬回收，放射性廢水和含鋅廢水的處理，電子工業和制藥工業用純水超純水制備，電廠和鍋爐給水的處理和工藝用水除鹽中備受好評。

2動態膜在水處理中的具體應用

2.1應用于生活廢水的處理

多數的專家、學者會更加傾向于研究如何運用動態膜技術處理日常生活中產生的廢水，且獲取的研究成果頗為可觀。值得一提的是，對動態膜形成的生物反應器研究的頗為深入。通過運用PAC-自生動態膜處理技術，在溫度相對較低的情況下，可以更好地對校園廢水進行凈化。其中，采用孔徑為56μm的工業濾布進行膜組件的制作，以PAC作為預涂劑，組成預涂動態膜-生物反應器。預涂動態膜-生物反應器不僅污染物質的去除效果更好，且預涂膜不僅可以防止污染物質與微生物向膜材料表面和內部分解，且大大地緩解了膜污染的程度。當運行的時間超過1128h，操作壓力沒有明顯上升的趨勢，只進行簡單的刷洗，膜通量就會迅速恢復，基本上不需要耗費清洗液，工業濾布物美價廉，實用性強。

2.2應用于城市污水的處理

應用于動態膜處理城市污水的研究工作不在少數，尤其是在解決城市中水回用問題。利用自生動態膜生物反應器對污水進行凈化，有效處理COD的概率高達50&以上，合理有效運行的區間中，有效除去氨氮的概率高達87%，去除磷的概率不小于70%.由于自生動態膜自身有其他技術不可超越的優勢，即恢復原狀的速度較快，且恢復速度與運行時間成正比；出水率、污泥黏稠度、膜通量、流速等會對膜造成影響。運用自生動態膜生物反應器處理城市污水，此膜的成膜時間一般不會超過2d，濾餅成層時間一般控制在10min以內，且其再生時間不長于1h。當膜通量控制在每小時28L/m2時，可以保證系統安全運行40d；當出水頭速率控制在9mm，污泥混濁度低于5，去除氨氮效果保持在50%以上。此時，運用膜分離技術除掉有機物的成功率在20%左右。運用動態膜技術對城市污水進行處理，出水水質良好。

2.3應用于工業廢水的處理

動態膜技術在工業領域應用范圍極其廣泛，包括食品類工業廢水、羊毛洗滌廢水、印紡廢水、油類廢水、重金屬有毒廢液等。值得注意的是，需要了解動態膜中的高剪切流速過濾屬于強化方式。在此理論下，可了解此組件可對水流量和面積進行循環控制。一般情況下，高剪切速率控制在在15m/s的狀態下，膜過濾的速度比以往組件高出數倍之多。然而，此種方式也有缺陷，即被活性污泥性質所限制。因此，一般在可直接用于面粉廠和紡染業中可被溶解的廢液。要想徹底處理印染行業制造的廢水，就要求運用動態膜技術與其他輔助技術共同作用，其工藝流程為：應用商用砼技術對動態膜技術進行輔助，這可以高效、快速處理印染業二級廢水。此外，分體砼+動態膜混合技術的優勢在于滲透量是一體式的1.5倍，但一體式砼+動態膜取出COD更為徹底。因此，在實際運用中，要做到具體情況具體分析。除此之外，有效處理氫氧化鐵膜通量與膠粒之間的關系，并應用于印染廠的排廢中，不僅可大大提高運行速率，且脫色的效果是其他技術所無法比擬的。

3結束語

總而言之，環境工程是一項對綜合技術要求精湛的工程，雖然動態膜技術在我們國家應用時間不長，很多地方也不盡完善，但此技術在目前環境工程運用方面已經呈現出炙手可熱的趨勢，因為其可行性高、經濟效益良好、處理過的廢水更加的干凈、健康，所以，發展前景無限大。此外，我們也一直在努力，做到更好、更合理，不斷探索、創新，從根本上解決因技術問題造成的不便，力求在環境工程中將動態膜技術運用得更好。

參考文獻：

［1］范彬.微網生物動態膜過濾性能的研究［J］.環境科學，2003，24（01）.

［2］喬森.動態膜技術的研究進展［J］.中國給水排水，2003（12）.

作者:汪伶俐 單位:津華北地質勘查局核工業二四七大隊

第二篇：環境工程中膜分離技術的作用

摘要：

膜分離技術的應用對于環境工程起著重大作用，本文通過介紹膜分離技術的特點以及其與環境工程的關系，并且介紹了主要的幾種膜分離技術在環境工程中的具體應用和存在的主要問題，希望通過這些方面的論述給我國今后膜分離技術在環境工程中的應用提供一些指導性意義。

關鍵詞：

膜分離技術；環境工程；應用

隨著工業化的發展環境也遭到了越來越嚴重的破壞，比如水污染、大氣污染、固體廢物的污染等等，面對各種環境的污染就需要我們及時有效的進行環境保護，而膜分離技術對于解決環境污染問題來說具有重要的作用。膜分離技術是指以選擇性透過膜為分離介質，當在兩側施加某種推動力時，原料測組分就會選擇性透過膜，從而達到分離和提純的目的。它能夠在苦咸水淡化、飲用水處理、環境工程以及資源再生等領域起到很重要的作用，而且我國的膜分離技術水平在國際上也處于先進行列，對于在環境保護方面的技術開發也有了不錯的成績，所以膜分離技術作為一種已經較為成熟的技術能夠對我國的環境保護工程起到很大的作用。

1膜分離技術概述

1.1膜分離技術的特點

膜分離技術的特點首先表現在它的能耗低，這對于解決我國能源消耗的問題有重大意義。其次是在常溫下進行的膜分離技術對于熱敏感物質的分離具有很好的效果。第三是膜分離技術在反映過程中物質屬性固定，極少產生新的污染，這一特點能有效進行廢水處理。第四是膜分離技術所需設備簡單好找、便于維修，所以能大范圍的適用。第五是膜分離技術設備一旦運用后期的管理和運行非常的簡便，這對于膜分離技術的產業化發展具有重要的意義。

1.2膜分離技術

與傳統過濾比較在傳統的過濾過程中，往往要使用非常復雜的物理方法和器械，所以使用起來非常麻煩，而膜分離技術采用的分離方式都具有能耗低、操作簡單的特點，整個膜分離的過程可以不進行化學反應，所以也不會產生新的化學污染，因此也被廣泛的適用。1.3膜分離技術和環境保護的關系膜分離技術應用的范圍非常的廣泛，也正是因為膜分離技術的特點和優勢，這項技術被我國廣泛的運用到環境保護當中，膜分離技術的使用對于環境的保護具有重要的意義。膜分離技術主要是利用外部能量以及化學位差當作動力，結合一些天然膜或是人工合成膜以及一些其他的多分組溶劑將其膜進行分離。對于一些固態或者氣態的物體，膜分離技術可以有針對性的對其進行處理，從而達到一定的排放標準，這點對于我國的環境保護工作是非常有幫助。

2膜分離技術

在環境工程中的應用膜分離技術根據分離過程可以分為微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析、氣體分離、液膜、集成膜技術等多種膜分離技術。下面介紹膜分離技術在環境工程當中的應用。

2.1微濾

微濾的基本工作原理屬于篩網過濾，它以靜壓為推動力，把小于膜孔的粒子、細菌以及膠體通過濾膜，而大于膜孔的粒子、細菌以及膠體則被截留在了膜面上，這就使得大小不同的粒子等得以分離。微濾過濾具有操作壓力低，對水質的適應能力強以及占地面積小的優點，它作為一種經濟的微過濾方式在飲用水處理方面應用非常的廣泛，可以代替原來常規的澄清過濾和二沉池，微濾方式在水質波動較大的時候仍然可以進行連續的處理。它也可以運用到廢水的預處理當中，降低廢水的濁度和懸浮物，從而為后期的水處理提供便利。微濾的過濾方式主要有死端過濾和全量過濾兩種，死端過濾具有低能耗、高產出的優點，但是這種過濾方式的濾餅層隨著過濾時間的增加逐漸的增厚，溶液的透過量隨之降低，所以如何及時清洗濾餅、恢復水通量成為死端過濾的主要問題。

2.2超濾

超濾屬于壓力驅動膜，它的工作原理是篩分過程。超濾主要是針對固體顆粒物、懸浮物等大分子物質的分離，此項技術被廣泛的運用到廢水再生的項目當中，從而取得良好的環境和經濟效益。但超濾膜的大范圍的應用也面臨一定的阻礙，最主要是超濾膜不能夠經久耐用，換取新膜的價格由很高，同時膜通量不大，所以在我們的研發過程中，需要開發經久耐用、膜通量大、價格低廉的高質量高技術的超濾膜，這樣才能更好的起到保護環境的作用。

2.3反滲透

反滲透膜相比于其他過濾膜來說，其對于污染物的選擇性不高，幾乎能適用于各種污染物，并且反滲透膜的過濾效果高，能夠有效的去除污染物，過濾出水質較高的水，所以在飲用水的過濾上主要采用這種膜分離技術。并且反滲透膜對于城市污染、工業廢水以及垃圾滲透液的處理也具有獨特的作者，比如在垃圾滲透液中因其含有各種污染物的濃度都很高，所以很難運用傳統的活性污泥法來進行處理，而反滲透膜因其高效的過濾效果就能很有效的解決這個問題。但反滲透膜主要面臨的問題是膜污染和濃差極化，所以在日后的開發研究中需要開發具有超低壓、耐高溫和抗氧化能力強的膜材料。

2.4集成膜技術

集成膜技術指的是將膜技術的優點與其他傳統工藝的優點進行技術組合，這樣的組合對于單項膜技術和傳統工藝本身缺點能有效避免以及大大降低生產成本都具有重大的意義。比如可以采用生物發酵制取無水乙醇，這時需要把膜反應器、蒸餾和滲透汽化等方法進行組合集成。采用集成膜技術不僅可以高效的進行污染物的去除，而且能夠把各種污染物變為可以利用的物質，這樣就能有效的減少環境的污染。

3結語

膜分離技術對于預防和治理水污染、大氣污染、固體廢料污染都具有重要的作用，環保部門應當充分重視膜分離技術在環境保護工程中的作用，要在現有的膜分離技術的基礎上進一步的開發和創新，然后再全國各地大力推廣高效環保的膜分離技術，讓膜分離技術在全國范圍內適用起來，從而對環境保護工程領域起到更加高效的作用，促進我國環境保護工程的發展。

參考文獻：

[1]張國亮,陳益棠.納濾膜軟化技術在海島飲用水處理中的應用[J].水處理技術,2000(26).

[2]林德茂,王維德.液膜分離技術在環境工程中的應用[J].福建化工,2002(01).

[3]高從楷,俞三傳,金可勇.集成膜過程[J].中國工程科學,2002(07).

作者:高菊華 單位:江蘇國恒安全評價咨詢服務有限公司

第三篇：膜分離技術在環境工程中的運用

摘要：

伴隨人類社會的不斷發展，環境污染問題越發嚴重。如今，我國已經高度重視環境污染問題，同時對環境工程污水處理技術也提出了更加嚴格的要求。伴隨科技的不斷發展，膜生物反應技術成為處理環境工程污水的關鍵技術，該處理技術的應用取得了一定的成效，其效率高，并具科學性、操作簡單、運行穩定等。這些優點的存在，決定了膜生物反應技術在環境工程污水處理中所取得的成效。本文主要針對膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用展開深入的剖析，旨在將膜生物反應技術的作用充分發揮出來，使得環境工程污水能夠得到有效的處理。

關鍵詞：

膜生物；環境工程；反應技術；污水處理

引言

膜生物反應器主要利用高效分離膜組件，將二沉池和生物處理中的生物單元組合所形成的一套有機整體的水凈化再生技術取代。膜生物反應器擁有一定的優點，如占地面積比較少，出水水質較高，操作比較簡單，加之能夠平穩的運行，在自動控制方面有著積極的意義等。正是由于這些優點的存在，膜生物反應器被廣泛應用。為此，在環境工程污水處理中加大膜生物反應技術的應用極為重要，相關單位以及相關工作人員必須給予高度重視。

1膜生物反應器的技術原理和分類

1.1膜生物反應技術基本原理

實踐表明，膜生物反應器擁有極強的污水處理能力，在污水處理方面取得了一定的成效，為此膜生物反應器被國內外廣泛應用。近年來，膜生物反應器發展速度逐漸提升[1]。這與李珂，葛晶晶在《膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用》一文中的觀點有著相似之處。膜生物反應器技術主要在原有的膜分離技術與生物污水處理技術中演變而來，屬于高效的污水處理系統。膜生物反應技術將生物處理技術與膜分離二者有機結合起來，這在極大程度上有效提升了處理效果，同時轉化率也隨之提升。該污水處理技術與傳統的處理技術相比，其處理能力更強。

1.2膜生物反應技術的分類

通常膜生物反應器能夠被分為膜分離生物反應器、膜曝氣生物反應器以及萃取膜生物反應器三種，在這三種反應器中，膜分離生物反應器是應用最為普遍的一種反應器。膜分離反應生物器在應用的過程中，依據不同的膜放置方式，還可以將其分為分體式膜生物反應器與一體式膜生物反應器兩種；如果按照是否需氧進行劃分，則能夠分為好氧膜生物反應器和厭氧膜生物反應器兩種。

2膜生物反應技術工藝的優勢和劣勢分析

2.1工藝優勢

膜生物反應技術在應用過程中存在著一定的工藝優勢，主要表現在以下幾個方面，即：

（1）具有較高的分離效率。由于膜生物反應器在處理污水的過程中不需要沉淀池與過濾單元，因此該反應器在應用過程中不會占據較大的空間，并且不存在污泥沉降性的問題。在該系統中存在濃度較高的MLSS，這在極大程度上提升了系統容積符合，同時系統的抗負荷能力較高，這使得該工藝能夠更加有效的處理有機廢水，并且處理效果與效率極高。

（2）具有較高濃度的活性污泥。應用膜生物反應器可以最大限度的提升生物反應能力，而反應池中的MLSS濃度能夠達到10000MG/L[2]，這能夠將高濃度的有機廢水去除，使得出水的水質得到大幅度的提升，有效降低懸浮物的含量，縮減污泥地的整體體積，這在極大程度上提升了大分子的降解率。

（3）具有分離廢水和微生物的能力。在膜生物反應器中，能夠分離廢水與活性污泥，從而使得廢水在膜腔內部流動，連接出水槽與進水槽，但生物細菌會在膜外流動，達到廢水和微生物分離的目標，從而能夠達到最為理想的污水處理效果。

（4）在提升系統傳氧效率方面有著積極意義。膜生物反應的曝氣系統主要應用了一種全新的透氣性膜，該種膜的傳質阻力比較小，并且在高壓的環境下依然能夠運行，不會受到停留時間與氣泡大小等方面因素的影響，同時能夠保障整個供養系統穩定運行，在保障環境工程污水處理效率方面有著極為重要的作用。

（5）污泥產率大幅度降低。膜生物反應器的應用，其最為重要的優勢表現在，能夠將污泥完全堵截在生物反應器的內部，從結構上能夠達到不排泥的效果，實現零排放污泥的目標[3]。可是在實際工作期間，污泥產生的負荷極低，其原因在于反應器內部的營養物質比較少，使得剩余污泥的產量降低。因此，污泥的產率也會隨之下降。

2.2技術劣勢

膜生物反應技術雖然擁有較多的優勢，但是也有一定的劣勢存在，例如：一方面膜生物反應技術在于傳統的污水處理工藝對相同等級的污染水質進行處理的過程中，往往會出現比傳統工藝吸附更多有害元素與混合顆粒物的情況；另一方面在膜生物反應技術中，“膜”在應用一段時間以后，便很容易受到一定程度的污染，這將降低通水量。為此，怎樣有效延長“膜”的使用時間，保證當膜受到污染以后依舊能夠保持正常的通水量，這依舊是較大的技術難題，還需要不斷的研究與分析。

3環境工程污水處理中常用的幾種膜生物反應技術

3.1EGSB-MBR組合技術

實際上，EGSB-MBR技術主要將EGSB與MBR技術存在的優點組合起來使用。EGSB反應器的應用，能夠對存在的有機廢水進行有效的處理，處理效率較高，它的應用能夠將廢水中存在的COD基本去除[4]，這與甄捷，喬英杰，張寶杰等在《膜生物反應器處理醫院污水的實驗研究》一文中的觀點極為相似。可是在去除一些懸浮物、氨等方面物質卻極為有限，但是如果將膜生物反應器作為后續的處理，EGSB中存在的缺點便能夠得到有效的彌補。

3.2氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應器組合技術

利用組合工藝，水中的洗滌劑、膠體等存在的污染物含量將會大幅度降低，這為后續的污水處理工作提供了極大的便利，同時也能夠減少后續處理工作的負荷，尤其在延緩膜污染物方面的效果更為明顯。

3.3內循環動態生物反應技術

動態膜生物反應器的膜基底主要應用較為廉價的微網材料，通過活性污泥過濾也行的利用，完成污染物的處理過濾工作。如今，一般需要應用側向曝氣形式的動態膜生物進行處理，為了避免該類反應器出現錯流速度減小以及反應器內短流問題的出現，相關工作人員應用了外筒曝氣的豎向流動的膜生物反應器[5]，應用該反應器以后，取得了較好的污水處理效果。

4結語

本文主要從三個方面著手，第一方面分析了膜生物反應器的技術原理和分類，第二方面分析了膜生物反應技術工藝的優勢和劣勢，第三方面分析了環境工程污水處理中常用的幾種膜生物反應技術。在分析中明確，當前在科技不斷發展的背景之下，膜生物反應技術已經成為處理環境工程污水的重要技術，兵器取得了一定的處理效果。膜生物反應技術存在應用中有一定的優勢表現出來，可同時也存在一定的缺陷問題。為此，在應用該技術的過程中，不僅要重視其優點，同時還需要正視其存在的缺點，只有這樣，才能夠將膜生物反應技術的作用充分發揮出來，最終取得最佳的環境工程污水處理的效果。

參考文獻：

[1]李珂，葛晶晶.膜生物反應技術在環境工程污水處理中的應用[J].低碳世界，2016（6）：25~26.

[2]李輝.環境工程污水處理中的膜生物反應技術應用與探討[J].建筑工程技術與設計，2014（32）：957.

[3]佟永剛.膜生物反應技術在環境工程污水處理中應用[J].城市建設理論研究（電子版），2016，6（8）：6386~6387.

[4]甄捷，喬英杰，張寶杰，等.膜生物反應器處理醫院污水的實驗研究[J].哈爾濱工業大學學報，2004，36（5）：648~651.

[5]霍守亮，黃顯懷，劉紹根，等.膜生物反應器在污水處理中膜污染及其防治[J].工業水處理，2004，24（8）：9~13.

作者:關萬里 韓文萍 劉小惠 單位:陜西省鳳翔縣環境監測站 陜西省扶風縣環境監測站 陜西省陳倉區環境監測站