超濾膜技術(shù)在工業(yè)環(huán)保水處理工程中的應(yīng)用

袁訓(xùn)龍

（中芯恒潤(rùn)環(huán)境科技（北京）有限公司，北京 100020）

引言

工業(yè)水污染不僅影響人們的正常生活，威脅到人們的身體健康，還會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)，破壞生態(tài)平衡。傳統(tǒng)的污水處理方式主要有預(yù)處理、沉淀處理和消毒等，但是隨著水污染的擴(kuò)大化，這些凈水方式已經(jīng)無法滿足需求，需要從技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，使用現(xiàn)代化凈水技術(shù)，達(dá)到較為理想的凈水效果。與傳統(tǒng)凈水工藝相比，超濾膜技術(shù)有著多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，凈水效果較為理想，適合大范圍推廣應(yīng)用[1-2]。

1 超濾膜技術(shù)的原理和特點(diǎn)分析

1.1 超濾膜技術(shù)的原理

超濾膜技術(shù)具有一定的分化性，主要是通過液體壓力達(dá)到分離的目的，當(dāng)液體壓力指標(biāo)足夠高，溶劑中的低分子物質(zhì)會(huì)通過膜上微孔進(jìn)到膜的另外一側(cè)，而高分子溶質(zhì)和乳化膠團(tuán)就會(huì)被截留在膜的一端。物質(zhì)的分化截流主要是篩選，膜的表面具有一定的化學(xué)特性，膜呈一個(gè)動(dòng)態(tài)運(yùn)行趨勢(shì)，靜電作用下也能達(dá)到分化截流的目的。超濾分離是將需要分離的料液施加外部壓力，壓力會(huì)推動(dòng)料液的流動(dòng)，水和無機(jī)鹽以及低分子物質(zhì)會(huì)正常穿過膜，液體中的高分子物質(zhì)和膠體物質(zhì)會(huì)受膜孔限制，吸附在膜上面，形成阻隔，完成料液分離。超濾膜性能是動(dòng)態(tài)的，側(cè)重于膜的物化性和分離性。超濾膜的物化性受多方面指標(biāo)影響，包括強(qiáng)度、化學(xué)藥品、耐熱溫度以及pH值等[3]。分離性主要是超濾膜的進(jìn)水通量。超濾膜技術(shù)對(duì)于溶液的凈化效果比較好，膜具有高度濃縮的特點(diǎn)，能夠很好地分離物質(zhì)，超濾膜對(duì)于顆粒和膠體物質(zhì)的分離效果很好，是有效的阻隔屏障，超濾膜對(duì)于很多物質(zhì)的去除效果較好，包括了病毒、細(xì)菌和藻類等，能夠凈化水溶液。與傳統(tǒng)的凈化工藝相比，超濾膜技術(shù)具有更為廣泛的凈水應(yīng)用，水處理過程中，能量消耗不高，壓力指標(biāo)控制平衡，分離效果好，可應(yīng)用于多種水污染處理中。

1.2 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

超濾膜技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)比較明顯，這種技術(shù)的應(yīng)用不使用化學(xué)試劑，是物理處理范籌的一項(xiàng)技術(shù)。超濾膜技術(shù)與其他污水處理工藝技術(shù)相比，有著明顯的不同。首先，超濾膜技術(shù)不需要使用到大量的化學(xué)藥物，可以通過濾膜本身的通透性就能達(dá)到較好的分離效果，避免了污水處理造成的二次污染。在超濾膜技術(shù)中，主要使用超濾膜進(jìn)行分離阻隔，膜具有穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)，過濾效果極好，能夠同時(shí)過濾大量污水，極大程度上提高了污水處理效率。其次，超濾膜技術(shù)使用比較簡(jiǎn)單，主要在于超濾膜技術(shù)應(yīng)用原理簡(jiǎn)單，過濾系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，不需要很多的操作設(shè)備，操作更為簡(jiǎn)單。最后，超濾膜技術(shù)的適用范圍比較廣，超濾膜本身有耐酸、耐堿的特點(diǎn)，能夠?qū)Τ鰌H值范圍的水進(jìn)行處理，對(duì)于高溫的承受能力也很好，最高能夠承受140℃的高溫，在分離的過程中，還可以實(shí)現(xiàn)高溫消毒。此外,超濾膜技術(shù)應(yīng)用成本不高，能將成本預(yù)算控制在一個(gè)合理范圍，因此，可大范圍推廣應(yīng)用[4]。

2 超濾膜技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 飲用水的凈化處理

隨著我國城市化發(fā)展進(jìn)程加快，進(jìn)一步加劇了水污染問題，工業(yè)水污染形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。水污染造成的問題是多方面的，并不是單純的水污染，延伸性問題很多。有些嚴(yán)重的工業(yè)水污染問題會(huì)威脅到人們的生命健康。同時(shí)，被污染的水如果沒有及時(shí)處理，就會(huì)逐漸蔓延，影響正常的水資源。污水本身就具有流動(dòng)性，流入到城市水中，不利于城市生態(tài)文明建設(shè)。在水質(zhì)污染中，主要存在的污染物是病原微生物和水藻，這些污染物質(zhì)的流動(dòng)性比較強(qiáng)，常規(guī)的處理方法難以達(dá)到一個(gè)較為理想的凈化效果，需要進(jìn)一步提高處理工藝指標(biāo)。飲用水是人們的日常用水，直接被人體吸收的水，對(duì)于飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)來說更高，而且飲用水安全與人們的身體健康有著直接的關(guān)系，對(duì)于飲用水的處理，必須采用更高標(biāo)準(zhǔn)?；诂F(xiàn)實(shí)處理需求，采用超濾膜技術(shù)可以達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。超濾膜技術(shù)具有層層過濾的特點(diǎn)，能夠?qū)μ幚硭械奈⑸锖退暹M(jìn)行阻隔，然后在膜的作用下，提高水的凈化指標(biāo)，減少水污染成分含量，在一個(gè)較短的時(shí)間范圍內(nèi)達(dá)到飲用水處理標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 造紙污水的處理

造紙業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的造紙污水也越來越多，傳統(tǒng)工藝對(duì)于造紙污水的處理存在一定局限性，污水中的很多物質(zhì)無法被有效清除，處理效果不太理想。而超濾膜技術(shù)在造紙污水中的應(yīng)用，可以達(dá)到一個(gè)較為理想的處理效果，能夠?qū)⒃旒埼鬯械母黝愇镔|(zhì)進(jìn)行有效清理。如對(duì)污水中的木素和漿液進(jìn)行過濾，將過濾出來的物質(zhì)進(jìn)行濃縮處理。木素高度濃縮之后還可以進(jìn)行循環(huán)利用。漿液也可以進(jìn)行濃縮，達(dá)到二次利用的目的。超濾膜技術(shù)本身的分離效果比較好，能夠?qū)U水中的很多物質(zhì)進(jìn)行阻隔分離，如果廢水中包含了漂白粉，也可以將其過濾出來。通過應(yīng)用超濾膜技術(shù)處理造紙污水，具有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠處理大量的廢紙污水，而且廢水的回收利用效率得到明顯提升。水處理也是需要成本的，傳統(tǒng)處理方式下處理成本比較高，采用超濾膜技術(shù)，能夠降低造紙成本，效果顯著。

2.3 含油廢水的處理

含油廢水也可以采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行處理，含油廢水的表現(xiàn)形式主要包括浮油、混合散油及含乳化劑油等，具有形式不固定的特點(diǎn)。不同的含油形式處理難度各不相同，其中浮油和混合散油的處理難度最低，采用物理過濾或者沉淀的方式，就可以達(dá)到一個(gè)相對(duì)理想的處理效果。當(dāng)然，基于浮油和混合散油的流動(dòng)性，也可以采用活性炭進(jìn)行吸附處理，能夠達(dá)到較好的水處理效果。與浮油和混合散油相比，對(duì)于含有乳化劑油的污水，處理難度較大，常規(guī)的過濾或者吸附方式難以達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)，分離效果不太理想。針對(duì)這種情況，采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過濾處理。超濾膜技術(shù)具有很好的分化性，膜能夠阻隔油性大分子，水和小分子可以穿過膜，在膜的分化作用下，達(dá)到油水分離的目的。同時(shí)超濾膜技術(shù)還能去除水中容易被氧化的物質(zhì)，處理的物質(zhì)種類較多，最大程度上保障了污水處理的全面性。

2.4 城市污水的處理

伴隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，城市建筑規(guī)模越來越大，很多人都涌入城市，城市人口大幅上升，再加上工業(yè)的快速發(fā)展，造成城市污水的排放量呈逐年遞增的態(tài)勢(shì)。如果能夠?qū)⒊鞘形鬯M(jìn)行回收處理，將會(huì)節(jié)約數(shù)量可觀的水資源，有利于我國可持續(xù)發(fā)展。基于城市污水的處理需求，可以采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行處理，且處理效果比較理想。超濾膜技術(shù)覆蓋范圍比較廣，能夠?qū)ι钗鬯?、管道廢水、表面降水等進(jìn)行統(tǒng)一化過濾處理，將污水中的微生物和有害物質(zhì)去除，達(dá)到較好的過濾效果。使用超濾膜技術(shù)處理這些污水，也能夠達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且因污水量比較大，處理之后的水資源多，通過工廠的進(jìn)一步處理，還能將這些處理的水提供給居民，滿足居民的用水需求，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

2.5 海水淡化處理

人體所能吸收的是淡水資源，隨著人口不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)于淡水資源的需求日益上漲。淡水資源是有限的，并不是取之不盡用之不竭的，長(zhǎng)此以往，很容易導(dǎo)致淡水資源出現(xiàn)短缺。而地球上的海水資源非常豐富，占據(jù)了地表大部分面積，海水不能被人體所吸收，需要經(jīng)過淡化處理，才能達(dá)到吸收標(biāo)準(zhǔn)。海水淡化，是一個(gè)相對(duì)綜合性的過程，具有規(guī)模化特點(diǎn)。從目前的情況來看，海水淡化是緩解水資源短缺最為有效的方法之一。海水淡化技術(shù)經(jīng)過了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷史，也取得了一定的應(yīng)用成效。但就電滲技術(shù)應(yīng)用情況來看，淡化效果一般，而且應(yīng)用能耗相對(duì)較高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超濾膜技術(shù)在海水淡化方面起到了較好的應(yīng)用效果，超濾膜技術(shù)本身具有很好的物質(zhì)分離作用，物化效果明顯，在海水處理中有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。淡化海水的時(shí)候，可以控制反滲系統(tǒng)中的進(jìn)水水質(zhì)，從而優(yōu)化和提升海水淡化水質(zhì)，達(dá)到海水淡化標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 食品工業(yè)污水的處理

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，食品工業(yè)發(fā)展規(guī)模日益擴(kuò)大。與此同時(shí)，食品工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水也越來越多。食品工業(yè)生產(chǎn)的廢水中包含了很多有機(jī)物，其中淀粉、脂肪、酵母和蛋白質(zhì)等物質(zhì)都具有較高的回收價(jià)值。在食品工業(yè)廢水中，除包含大量有機(jī)物廢水，也有很多包含COD、BOD的廢水。為了確保人們的身體健康和環(huán)境安全，需要對(duì)食品工業(yè)污水進(jìn)行處理。采用超濾膜技術(shù)，可以有效對(duì)食品工業(yè)廢水中的COD、BOD進(jìn)行攔截，達(dá)到物質(zhì)阻隔的作用。對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行分化處理，達(dá)到污水凈化的目的，有效緩解環(huán)境污染，確保水資源的循環(huán)利用。

3 結(jié)語

伴隨我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，各行各業(yè)飛速發(fā)展，對(duì)水資源的需求越來越高，水污染問題也越來越突出。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，人類必須與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，不能過度破化自然環(huán)境。工業(yè)水污染問題不僅危害生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，還會(huì)威脅到人們的身體健康，需要重視水污染處理問題。傳統(tǒng)的污水處理方式主要是預(yù)處理、沉淀處理和消毒等，但是隨著水污染的擴(kuò)大化，這些凈水方式已經(jīng)無法滿足需求，需要從技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，使用現(xiàn)代化凈水技術(shù)，從而達(dá)到一個(gè)較為理想的凈水效果。與傳統(tǒng)凈水工藝相比，超濾膜技術(shù)有著多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠處理多種污水，降低能耗，節(jié)約凈水成本，而且處理過程環(huán)保，凈水效果較好，符合現(xiàn)代化發(fā)展理念，能夠滿足人們的用水需求，推動(dòng)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。