超濾膜技術(shù)的環(huán)境工程水處理運(yùn)用

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【摘要】水在生產(chǎn)生活中扮演著重要角色，因此水環(huán)境問(wèn)題首當(dāng)其沖。在眾多水處理技術(shù)中，超濾膜技術(shù)顯示出了它強(qiáng)大的生命力，在實(shí)際水處理中顯著提高水資源循環(huán)利用率，且高效環(huán)保，提高污水處理廠經(jīng)濟(jì)效益，因此在環(huán)境工程水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。論文結(jié)合國(guó)內(nèi)外眾多水處理研究實(shí)例，將基于超濾膜技術(shù)原理和特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)與弊端，討論其在環(huán)境工程水處理中的具體運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】超濾膜技術(shù)；水處理；環(huán)境工程；循環(huán)利用

1引言

改革開放的重大成果使我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)空前繁榮，一個(gè)個(gè)宏大的工業(yè)園區(qū)拔地而起，但經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易得到快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境問(wèn)題也日益尖銳。在綠色環(huán)保的社會(huì)大背景下，環(huán)境工程一詞頻繁出現(xiàn)在人們視野中，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題理所當(dāng)然成為了社會(huì)各界的焦點(diǎn)。國(guó)家對(duì)于環(huán)境工程和水處理科研力量投入日益增多，越來(lái)越多科學(xué)、有效的水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中超濾膜技術(shù)由于具備眾多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水處理中。

2超濾膜技術(shù)概述

2.1超濾膜技術(shù)概念

超濾膜技術(shù)是將溶液進(jìn)行簡(jiǎn)單地過(guò)濾后，再采取科學(xué)手段進(jìn)一步進(jìn)行濃縮處理的污水處理技術(shù)。通過(guò)利用過(guò)濾膜的獨(dú)特分離技術(shù)對(duì)溶液中的特定溶質(zhì)進(jìn)行分離，不僅能對(duì)顆粒物、膠體進(jìn)行特定分離，還能對(duì)水生物和病菌進(jìn)行一定程度的分離。

2.2超濾膜應(yīng)用運(yùn)行原理

超濾膜運(yùn)行原理大致分為：超濾原理與微透過(guò)原理兩部分。超濾原理是預(yù)先通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供一定水壓力，將要過(guò)濾雜質(zhì)推向超濾膜，再設(shè)置一層至多層的可通過(guò)膜對(duì)顆粒物、病菌、其他不溶性雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)保證水分和其他需要的物質(zhì)通過(guò)過(guò)濾膜。微透過(guò)原理是只讓無(wú)機(jī)鹽和水分這類微粒通過(guò)超濾膜，可截留的分子直徑為0.002~0.1μm。待處理水通過(guò)超濾膜時(shí)，直徑大于0.1μm的分子被超濾膜截留，直徑較小的水分和其他物質(zhì)則透過(guò)分離膜，從而達(dá)到凈化電泳漆、脫去水分的功效。相較于傳統(tǒng)過(guò)濾方式，超濾膜技術(shù)更能有效地保障水處理的質(zhì)量與效率。

3超濾膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)與弊端

3.1技術(shù)優(yōu)勢(shì)

①超濾膜技術(shù)運(yùn)用過(guò)濾膜對(duì)特定的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾原理主要依靠物理作用。②相較于傳統(tǒng)的過(guò)濾膜，超濾膜技術(shù)采用更先進(jìn)、更可靠的過(guò)濾膜，污水處理效果得到有效改善，最重要的是能夠?qū)鹘y(tǒng)過(guò)濾膜不能過(guò)濾的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。③目前的超濾膜技術(shù)多采用多層過(guò)濾膜進(jìn)行過(guò)濾，污水處理的效率和質(zhì)量得到顯著提高，同時(shí)提高超濾膜過(guò)濾的科學(xué)性和可靠性。④超濾膜具備較強(qiáng)的抗酸堿性，對(duì)于酸堿度較高的污水能進(jìn)行有效凈化，且能保持較高的耐久度，降低使用成本，提高企業(yè)效益。

3.2技術(shù)弊端

①就自來(lái)水廠對(duì)生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理為例，超濾膜技術(shù)一定程度上增加了處理成本，故在進(jìn)行水處理前，應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選取合適的水處理方案。若水硬度與無(wú)機(jī)鹽含量較高時(shí)多采用雙膜過(guò)濾。當(dāng)水質(zhì)一般，水處理工藝不復(fù)雜時(shí)，多采用超濾技術(shù)，有效降低凈水成本。但實(shí)際污水處理時(shí)，工序較為復(fù)雜，大多自來(lái)水廠優(yōu)先采用超濾技術(shù)，無(wú)疑增加了凈水成本。②運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，需要外界給予足夠的壓力才能將雜質(zhì)推向過(guò)濾膜，因此良好的驅(qū)動(dòng)設(shè)備必不可少，但驅(qū)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行無(wú)疑復(fù)雜了污水處理的工序，增加了污水處理的成本。因此在選用超濾設(shè)備時(shí)，嚴(yán)格控制能源消耗情況，挑選能提供要求動(dòng)力，功率最小的設(shè)備。③在超濾膜應(yīng)用過(guò)程中，較易發(fā)生超濾膜污染，降低污水通過(guò)超濾膜的速率及凈水質(zhì)量，同時(shí)增加驅(qū)動(dòng)設(shè)備能耗。污染情況較為嚴(yán)重時(shí)，必須采用化學(xué)試劑進(jìn)行消毒處理[1]。

4應(yīng)用實(shí)踐建議

4.1開發(fā)新技術(shù)

超濾膜在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中較易發(fā)生污染問(wèn)題，污染后的膜會(huì)對(duì)水體造成二次污染。傳統(tǒng)的超濾膜清洗方案是添加化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，化學(xué)藥劑較易發(fā)生殘留，且清洗后的污水又需進(jìn)行處理，操作流程相對(duì)復(fù)雜。在對(duì)新超濾膜的開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)有效提高超濾膜的抗污染能力，提高污水處理效率，降低水處理成本。

4.2開發(fā)有效清洗措施

在發(fā)生超濾膜污染時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)以往總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)不同的膜污染問(wèn)題進(jìn)行分類，并分別制定符合實(shí)際情況的清洗方案，在對(duì)超濾膜采取有效措施清洗時(shí)，要實(shí)時(shí)積累、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合科學(xué)的理論，制定標(biāo)準(zhǔn)的膜污染處理措施。避免適用化學(xué)試劑進(jìn)行超濾膜清洗，研發(fā)更加環(huán)保、高效、低成本的清潔劑或清洗方法，切實(shí)做到簡(jiǎn)化清洗工序和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。此外還需對(duì)處理水質(zhì)進(jìn)行分析，根據(jù)分析水質(zhì)結(jié)構(gòu)，使膜在水處理中盡量減少被污染次數(shù)，并使被處理水質(zhì)達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

4.3完善技術(shù)組合

水處理技術(shù)的大力發(fā)展給超濾膜技術(shù)的深化創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，在水處理技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，繼續(xù)對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化。在進(jìn)行水處理時(shí)，需要分析處理后水體中殘存的分子類型，在處理過(guò)程中重點(diǎn)溶解對(duì)水質(zhì)造成破壞的有機(jī)物，并提高超濾膜對(duì)于無(wú)機(jī)鹽和直徑較小微粒的過(guò)濾功能。因此需要科研人員對(duì)于超濾膜技術(shù)整體組合進(jìn)行研究，積極推動(dòng)超濾膜技術(shù)的發(fā)展。并根據(jù)水質(zhì)的不同，設(shè)計(jì)最適用的超濾膜，以提高超濾膜在水處理中整體工藝水平。

5水處理中的應(yīng)用

5.1凈化飲用水

隨著人們生活節(jié)奏的加快，純凈水已然成為城市主導(dǎo)飲用水之一，但隨著污水排放的隨意，更多污染源的產(chǎn)生，水資源進(jìn)一步緊缺，人們對(duì)于安全可靠的飲用水更加渴求。超濾膜技術(shù)的出現(xiàn)給水處理帶來(lái)曙光，緩解了當(dāng)前的用水危機(jī)，超濾膜在水處理過(guò)程中安全、可靠，能對(duì)水中微量有害物質(zhì)和病菌進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)，也具備較高的凈化效率，能夠?qū)崿F(xiàn)在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量飲用水進(jìn)行凈化。

5.2處理含油廢水

一般情況下，油質(zhì)污水主要存在三種情況：油質(zhì)漂浮于水面、油質(zhì)與水體混合、油質(zhì)為污水的乳化劑。不同狀態(tài)的油質(zhì)廢水，處理工藝截然不同。其中浮油和分散油較容易處理,運(yùn)用機(jī)械和物理方法進(jìn)行凝聚沉淀，并通過(guò)超濾膜和活性炭吸附進(jìn)行油水分離,將水中油質(zhì)含量降到最低。但對(duì)于油質(zhì)種類為乳化劑的情況，單純運(yùn)用物理方法進(jìn)行過(guò)濾和活性炭吸附并不能達(dá)到預(yù)先的效果，因此需要采用超濾膜技術(shù)將油性分子隔離在一側(cè)進(jìn)行集中處理，并分析油質(zhì)分子中的氧化物，制定專門的處理方案進(jìn)行處理，切實(shí)保證油質(zhì)污水處理的可靠性和高效性。

5.3處理城市污水

隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷推進(jìn)，城市覆蓋率的進(jìn)一步增大，PM2.5、水污染、臭氧空洞等環(huán)境污染因子不斷出現(xiàn)，尤其是溫室效應(yīng)的加劇，城市污水排放量激增，導(dǎo)致水污染問(wèn)題日益尖銳，水處理成為亟待解決的課題。由于城市污水多為生活污水，污染度不高，處理較為簡(jiǎn)單，因此超濾膜技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于城市污水處理中。應(yīng)用超濾膜的物理特性對(duì)居民生活污水、城市排水管道污水、降水進(jìn)行高效過(guò)濾，以及對(duì)污水中可能對(duì)人體產(chǎn)生危害的物質(zhì)和病菌進(jìn)行清除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)給予排放，或直接排放至自來(lái)水廠進(jìn)行處理，再次進(jìn)行城市供水，使城市用水得到高效循環(huán)，提高水資源利用率，切實(shí)增大污水處理廠和自來(lái)水廠的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值[2]。

6結(jié)語(yǔ)

超濾膜技術(shù)的興起是科技發(fā)展和生產(chǎn)生活需求的必然，通過(guò)提高污水的循環(huán)利用率和降低污水處理成本，為拯救岌岌可危的稀缺水資源提供可靠的技術(shù)保障。雖然超濾膜技術(shù)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，但目前依舊存在技術(shù)的不足與弊端，依舊不能否認(rèn)超濾膜技術(shù)的廣闊發(fā)展空間。加大水處理的科研力度是有效解決我國(guó)水資源供需不平衡問(wèn)題的有效途徑，全面提高水處理技術(shù)水平不僅是對(duì)水資源的一種保護(hù)，更是人類對(duì)于自身的深刻認(rèn)識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王桂銀,馬翠翠,吳漢洪,等.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量,2016(1):328-328.

【2】劉毅.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用淺談[J].環(huán)球市場(chǎng),2016(33):265-266.

作者:白玲 單位:石家莊常豐環(huán)境工程有限公司