環(huán)境工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐探討

洪鶴立

摘 要：在社會(huì)發(fā)展進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的背景下，環(huán)境破壞的問(wèn)題變得越發(fā)嚴(yán)重，人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到了比較嚴(yán)重的威脅，以水資源污染為主要代表。反滲透是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)，能耗低、操作簡(jiǎn)單，并且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。反滲透技術(shù)也是一種特殊技術(shù)，主要利用膜兩側(cè)產(chǎn)生的靜壓差，克服溶劑滲透壓，然后運(yùn)用反滲透膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)行截留，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的有效分離。因此，在環(huán)境工程中，應(yīng)積極應(yīng)用反滲透技術(shù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；反滲透技術(shù)；環(huán)境破壞

當(dāng)前，環(huán)境保護(hù)工作獲得了比較廣闊的發(fā)展空間，受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，也促進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，其中，以反滲透技術(shù)為典型代表。環(huán)境工程的實(shí)施能夠推進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在環(huán)境工程中，科技的應(yīng)用能夠充分保證工程效果，其中，反滲透技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 環(huán)境工程中反滲透技術(shù)應(yīng)用的重要意義

當(dāng)今社會(huì)不僅重視經(jīng)濟(jì)建設(shè)，更注重經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境發(fā)展之間的統(tǒng)一，環(huán)境工程是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的前提與基礎(chǔ)，反滲透作為一種比較特殊的技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程的各個(gè)方面[2]。這種技術(shù)在處理苦咸水淡化和海水時(shí)比較常見(jiàn)，處理效果較好，同時(shí)，在純水制作過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用。圖1為反滲透技術(shù)在海水淡化中的應(yīng)用流程。

在環(huán)境工程中，反滲透技術(shù)主要應(yīng)用在醫(yī)藥濃縮處理過(guò)程、食品分離過(guò)程、控制水源污染等方面。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平獲得有效提升的背景下，環(huán)境工程對(duì)反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需求越來(lái)越大，因此，相關(guān)人員需對(duì)技術(shù)應(yīng)用原理有充分的認(rèn)識(shí)與了解，并且提出技術(shù)優(yōu)化的有效方法。

2 反滲透技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

首先，反滲透技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，裝置設(shè)備較小，不會(huì)占據(jù)太大面積，使用方便，設(shè)備操作簡(jiǎn)單易學(xué)；其次，能耗比較少。反滲透技術(shù)主要是利用滲透壓將有機(jī)物和水有效分離，在降低壓力或者施加壓力的情況下，就能將水分離出來(lái)，整個(gè)操作過(guò)程中產(chǎn)生的能耗與其他技術(shù)相比要少很多。再次，不會(huì)產(chǎn)生污染[3]。反滲透技術(shù)屬于物理反應(yīng)，在使用時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染，和環(huán)境工程中制定的任務(wù)與目標(biāo)相符，最后，不需要加熱，也不會(huì)產(chǎn)生相變。在操作過(guò)程中，不需要加熱儀器或者水，整個(gè)操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，在此情況下，技術(shù)的實(shí)際使用價(jià)值能夠得到提高。

3 環(huán)境工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用

3.1 處理重金屬?gòu)U水

在環(huán)境工程中應(yīng)用反滲透技術(shù)時(shí)，重金屬?gòu)U水處理屬于比較關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容。在處理重金屬?gòu)U水時(shí)，通常會(huì)運(yùn)用超低壓的方式進(jìn)行反滲透膜分離，也可以對(duì)溶液中的鉻離子以及銅離子進(jìn)行稀釋。經(jīng)過(guò)反滲透處理后，離子截留會(huì)受進(jìn)料壓力的影響，在進(jìn)料壓力增加的情況下，離子截留也會(huì)有所增加，壓力達(dá)到某個(gè)值時(shí)，對(duì)離子的截留率在99%以上[4]。這一技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用，促進(jìn)了環(huán)境工程的不斷發(fā)展。反滲透技術(shù)在污水處理中的廣泛應(yīng)用使污水處理整體效率更高，應(yīng)用過(guò)程如圖2所示。

在此過(guò)程中，如果壓強(qiáng)差比一定數(shù)值高，溫度在20～30 ℃，溶液濃縮度能夠達(dá)到原來(lái)的十倍，甚至是十倍以上。污水經(jīng)過(guò)處理之后，可以用于廁所沖水，也可以用于綠化植物澆灌，有比較明顯的節(jié)水效果。

3.2 處理城市垃圾產(chǎn)生的滲濾液

城市垃圾產(chǎn)生的滲濾液水質(zhì)比較復(fù)雜，并且水量變化較大，一般情況下，有害污染物濃度較高，其中，金屬含量以及氨氮含量較高的問(wèn)題尤為突出。當(dāng)前，我國(guó)處理城市垃圾滲濾液時(shí)使用生物處理技術(shù)[5]。反滲透技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水中溶解態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)的高效截留[6]，因此，在近幾年得到了比較廣泛的應(yīng)用。反滲透技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用能夠使?jié)B濾液得到有效處理和科學(xué)測(cè)試。在滲濾液濃度提高時(shí)，滲透量會(huì)大大降低，當(dāng)加大操作壓力時(shí)，去除率能夠達(dá)到98%，使用效果比較好。

3.3 處理印染廢水

印染廢水的水量比較大，成分復(fù)雜，并且色度高。一般印染廢水中會(huì)有酸堿、染色劑、助劑、纖維、無(wú)機(jī)物等。燃料中的胺類化合物、硝基化合物以及鋅、銅等重金屬都屬于生物毒素，將這些物質(zhì)直接排放，產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題會(huì)比較嚴(yán)重。反滲透技術(shù)比較適用于印染水中的離子以及大分子分離。當(dāng)前，反滲透設(shè)備已經(jīng)運(yùn)用在合成纖維和棉紡混合物的染色廢水處理中，在對(duì)廢水進(jìn)行處理時(shí)，需使用鋁凝聚，并且對(duì)pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，使pH在5.0～6.0，然后使用錯(cuò)流微濾設(shè)備對(duì)污水進(jìn)行分離。一級(jí)分離膜能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)苦咸水的處理，分離率可以高于96%，顏色分離率能夠達(dá)到90%，碳分離率能夠達(dá)到87%；二級(jí)分離率高于98%，顏色分離率能夠達(dá)到94%。這種方式分離的水可以和自來(lái)水進(jìn)行比較。

3.4 處理化纖廢水

工藝用水不僅會(huì)對(duì)終端產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，還會(huì)造成環(huán)境污染。國(guó)家針對(duì)黏膠纖維的高用水行業(yè)，規(guī)定需運(yùn)用節(jié)約節(jié)能的生產(chǎn)方式，盡量減少?gòu)U水排放。反滲透技術(shù)在處理化纖廢水中的應(yīng)用方面，能夠獲得較好的處理效果。同時(shí)，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)工業(yè)用水整體質(zhì)量的提高，提升重復(fù)用水率，進(jìn)而使企業(yè)在生產(chǎn)中獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

4 反滲透技術(shù)的發(fā)展展望

要想使反滲透技術(shù)在今后獲得進(jìn)一步發(fā)展，首先需注重對(duì)新工藝、新材料的研究和開(kāi)發(fā)，促使反滲透技術(shù)提高競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益，并且使其應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。因此，在進(jìn)行膜的研制時(shí)，需保證膜具有較好的耐堿性、耐壓性、耐酸性、耐熱性、抗氧化性、抗污染性，同時(shí)，要保證其易于清洗。其次，在研制過(guò)程中，需注重對(duì)膜分離方法和膜分離過(guò)程聯(lián)合使用的研制和開(kāi)發(fā)，如將膜分離和吸附結(jié)合，將反滲透與蒸發(fā)結(jié)合，將反滲透技術(shù)和離子交換樹脂結(jié)合。再次，加強(qiáng)傳統(tǒng)膜分離技術(shù)和新型膜分離技術(shù)之間的結(jié)合，如膜萃取、膜蒸餾、親和膜的傳遞與分離。最后，強(qiáng)化對(duì)膜分離和反應(yīng)過(guò)程結(jié)合的開(kāi)發(fā)和研究。同時(shí)，為了減少膜污染，可以改善膜組建，促進(jìn)整體清晰效果的提高，并且改善和反滲透相關(guān)的預(yù)處理方法，進(jìn)而使反滲透膜在元件上獲得比較有效的保護(hù)，促進(jìn)其使用壽命的延長(zhǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

反滲透技術(shù)的應(yīng)用較大程度地改善了人們的生產(chǎn)、生活。當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保是人們比較關(guān)注的話題，反滲透技術(shù)的應(yīng)用能夠推動(dòng)節(jié)能環(huán)保的實(shí)現(xiàn)。在環(huán)境工程中，反滲透技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)水處理成效的提升，和傳統(tǒng)模式下的污水處理技術(shù)相比，更具前沿性。在應(yīng)用時(shí)，需結(jié)合實(shí)際情況，采用有針對(duì)性的方法，使反滲透技術(shù)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，使環(huán)境工程獲得更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王松平，陳小莉，李俊雄，等.內(nèi)陸核電廠放射性廢液中硼酸的反滲透分離實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2017，15（2）：129-134.

[2] 曹雨.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程水處理領(lǐng)域的應(yīng)用[J].建筑與預(yù)算，2020（3）：68-70.

[3] 胡洪營(yíng)，杜燁，吳乾元，等.系統(tǒng)工程視野下的再生水飲用回用安全保障體系構(gòu)建[J].環(huán)境科學(xué)研究，2018，31（7）：1163-1173.

[4] 劉振江，季民，趙益華.天津生態(tài)城多水源補(bǔ)水深度處理集成技術(shù)研究與工程示范[J].給水排水，2018，44（4）：47-51.

[5] 楊志輝.膜分離技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境工程中的分析[J].環(huán)球人文地理，2016（16）：166-167.

[6] 胡興億.環(huán)境工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用[J].科技視界，2018（16）：26-27.