膜分离技术在水质处理净化领域探讨
程小燕 黄蓓
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程小燕 黄蓓,. 膜分离技术在水质处理净化领域探讨[J]. 水资源研究进展,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157087.
摘要:
人类在生存的过程中离不开水资源,水资源是人类赖以生存的源泉,因此必须要重视水资源的利用,在水资源利用的过程中要重视水处理技术,其中膜分离技术是现代水处理技术当中比较先进的一种技术,通过膜分离技术可以对水资源进行分离净化,有着稳定性高、流程简单的特点,在现代城市污水处理的过程中被普遍的应用。本文对膜分离技术在水处理净化领域中的应用进行分析,希望水资源能够被合理的开发,减少水资源的浪费,提高对废水净化的质量与效率,以供参考。
关键词: 膜分离技术水质处理净化应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157087
基金资助:

随着人类科学技术的发展,自然资源被不断的开发,水资源也是如此,尤其是随着工业化的不断发展,水污染问题在逐渐的加剧,而水资源是不可再生资源,因此要重视水处理净化领域的研究。通过应用可以得知膜分离技术可以有效的对水资源进行处理,这种全新的净化方法可以有效的降低能耗,由于分离效果好,技术简单,在城市水处理以及工业污水处理的过程中被广泛的应用。本文对膜分离技术的原理以及在水处理净化领域的应用情况进行详细的分析,希望膜分离技术能够被更好的应用在水处理净化领域,通过借助外力实现物理分离,使水资源能够被循环利用。

1.膜分离技术原理

膜分离技术主要是通过对特殊的薄膜施加压力,这样相关的组件就能够对这种特殊薄膜进行渗透,对物质进行分离。膜分离技术所使用的薄膜是利用物质的特点,有选择性地通过材料,这种材料有着能够通过流体物质的特点,再通过流体的过程中起到净化和分离的作用,能够有效的对其他的物质进行截获。膜分离技术是在十八世纪出现的,但是直到二十世纪末才开始被应用,通过工业领域的实践可以得知,膜分离技术可以使固体溶液相分离,而且在溶液中所溶解的气体还能够被分离,这种技术有着效率高、能耗低的特点,而且操作简单,主要是利用物理特征对物质进行分离,相对于蒸馏技术来说,这种技术更加的安全可靠,能够有效的达到分离和净化的目的。目前膜分离技术已经在水处理净化领域被广泛的应用,具有着较高的处理能力,再通过多年研究之后,膜分离技术已经能够使无机材料和有机物质进行有效的分离,效果明显,还能够起到提纯的目的,这种技术已经被广泛的应用于石油、冶金水处理、造纸以及化工等相关的领域,既能够节约水资源,还能够保护环境,对水中的有害物质进行有效的分离,起到净化的作用,不仅能够提高企业的经济效益,还能够满足人们的日常生活需求,因此要重视膜分离技术的研究。

2.膜分离技术在水质处理净化领域中的应用

2.1净化饮用水

净化饮用水是膜分离技术在水质处理净化领域中应用的重点,通过膜分离技术能够有效的对饮用水进行净化,这是因为水资源在没有经过处理之前会有大量的化学物质、微生物、有机物或者是无机盐,而这些物质如果被人类所引用,就会对人体的健康产生严重的危害,可能会产生肝炎、伤寒、霍乱或者是痢疾等疾病,而这些疾病具有较强的传播性,对周围的人会产生不良的影响,通过膜分离技术对水资源中的有害物质进行分离净化,可以有效的解决上述疾病,在水资源经过特殊的薄膜之后,可以将化学物质、微生物、有机物或者是无机盐等有害物质进行分离,可以使水资源的浑浊度有效的降低,进一步的提高水资源的质量,可以使水资源成为饮用水被人类所使用。相对于传统的蒸馏技术来说,使用膜分离技术不需要应用大量的化学物质,利用物理特点可以降低化学物质对水资源的影响,有效的降低了水质处理净化的成本。

2.2造纸行业的水质处理

造纸行业对水资源有着较大的需求,而且水资源的质量对纸张的质量有着决定性的影响,也就是说如果水质好,那么出厂的纸张的质量就高,在这一过程中,需要利用涂布技术对纸张的性能进行处理,而涂布技术的应用会产生大量的工业废水,工业废水有着大量的化学物质,如果直接排放,会使水资源被大量的污染,影响生态环境,不利于经济的可持续发展。因此造纸行业所产生的废水必须要经过技术处理才能够进行排放,膜分离技术的出现解决了这一技术难题,可以使工业废水中的化学物质被有效的分离,而且还能够对这些化学物质进行废物利用,可以有效的降低生产成本,因此造纸工厂引进了大量的膜分离设备,这种水质处理设备可以使处理过的污水达到国家的水质标准,使排放出的污水达到排放标准,而且利用膜分离技术所分离出来的化学物质还能够重新的被应用于工业生产,过程简单,效率高,已经在欧美国家被普遍的应用,有些国家甚至将风能应用到膜分离技术中,通过膜分离技术的特点研究海水淡化技术,解决水资源短缺问题。

2.3分离重金属

众所周知,在工业生产的过程中使用最多的就是金属材料,而金属材料在工业生产之前必须要进行冲洗,通过冲洗可以去除重金属离子,这一冲洗过程需要大量的水资源,所使用的水资源必须是淡水,而且在对金属材料进行冲洗之后,这些淡水资源内就会含有大量的重金属离子,重金属离子如果没有经过处理就进行排放,会使地下水资源以及生态环境受到严重的污染,因此在对金属材料冲洗过后所剩余的废水必须要添加化学药剂,通过化学反应可以使污染物质进行沉淀,直到达到了国家的排放标准之后才能够进行保护排放,但是这种方式在工业生产的过程中会产生大量的成本,而且技术复杂,不利于工业生产的发展,会浪费大量的时间,时间成本较高。而膜分离技术的出现改变了化学技术所带来的负面影响,利用膜分离技术可以使重金属离子通过薄膜进行分离,这种技术可以使重金属离子被大量的去除,去除率达到百分之九十九,通过膜分离技术可以使工业生产成本降低,在节约时间成本的同时,还能够提高企业的经济效益,有效的避免了重金属离子对环境的污染。

2.4海水淡化

地球上的水资源不仅有淡水资源,还有海水资源,海水资源在水资源中占有较大的比重,因此不仅仅要重视淡水资源的开发,还要针对水资源危机对海水进行淡化处理,使海水在经过淡化处理之后能够直接的被用于工业的生产,还能够被人类直接的饮用。而海水淡化也是膜分离技术的一种,主要是利用膜蒸馏、反渗透和电渗透等方式,使海水能够通过淡化变成可以直接饮用的淡水,但是这种技术目前还没有被应用,存在着资源耗费大、成本高的问题,利用反渗透对海水进行淡化的膜分离技术是重点研究的海水淡化技术,也是未来海水淡化研究的重点。

3.结论

水资源的回收利用在人类的生存发展中占有重要地位,因此,如何通过科学技术对水资源进行处理净化已经成为当今科研研究的重点,经过科学研究与实践分析,膜分离技术有着广泛的应用前景,通过特殊的薄膜对杂质进行分离,不需要利用化学手段破坏水资源当中的物质,这种物理方式被普遍的应用于各个领域,能够更好的满足工业生产以及生活需要,因此,膜分离技术在水处理净化领域中被高度重视,这种技术主要是利用渗透以及微过滤的特点进行操作,杜绝了化学元素对人类的危害,经过膜分离技术的水源,可以直接的被用于工业生产以及居民生活,可以有效的提高水资源处理效率,已经成为了水处理净化领域研究的重点技术。

参考文献

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