環(huán)保工程水處理的超濾膜技術(shù)應(yīng)用研究

王維忠

【摘 要】在以前，超濾膜技術(shù)大部分都運(yùn)用到相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。而在當(dāng)前社會(huì)的大環(huán)境下，環(huán)境的污染嚴(yán)重，導(dǎo)致水資源被嚴(yán)重污染，水資源無(wú)法進(jìn)行正常飲用，需要進(jìn)行相應(yīng)的過(guò)濾，才能飲用。而超濾膜技術(shù)，與原來(lái)傳統(tǒng)的對(duì)水過(guò)濾的方法有著明顯的不同。這就導(dǎo)致超濾膜技術(shù)得以發(fā)展，在水質(zhì)量問(wèn)題上不斷引用，這也是環(huán)保工程水能夠處理的關(guān)鍵技術(shù)。所以，筆者結(jié)合自身的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，來(lái)對(duì)超濾膜技術(shù)如何運(yùn)用到環(huán)保工程水當(dāng)中進(jìn)行相關(guān)的分析和深入的探討。

【關(guān)鍵詞】環(huán)保工程；水處理；超濾膜技術(shù)；應(yīng)用

一、超濾膜技術(shù)的基本理論

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，對(duì)水的凈化和濃縮以分離的膜為媒介，已達(dá)到分離其溶液的一種新型技術(shù)就是超濾膜技術(shù)。而在當(dāng)前，超濾膜技術(shù)一般就在微濾和納濾這兩項(xiàng)之間。所以，超濾膜技術(shù)體現(xiàn)的就是這些。而在大多數(shù)情況下，超濾膜一般就是在高壓的情況下而出現(xiàn)的超濾或者是半透性的膜。而經(jīng)過(guò)膜的阻擋，使水質(zhì)得到凈化，讓人們可以放心飲用。

二、超濾膜技術(shù)處理工業(yè)廢水的優(yōu)勢(shì)

（一）超濾膜技術(shù)操作的便捷性

超濾膜技術(shù)之所以能夠推廣到全國(guó)各地，與它操作上的便捷性是離不開(kāi)的。使用超濾膜技術(shù)時(shí)，所需要的基本原理非常簡(jiǎn)單，也就是采用壓力進(jìn)行膜分離，所以只用準(zhǔn)備簡(jiǎn)單的分離裝置即可，而且超濾膜技術(shù)所需要的成本比較低，同時(shí)它的操作流程簡(jiǎn)單、方便，無(wú)須投入太多的人力和物力。而且，超濾技術(shù)可以在常溫條件下進(jìn)行，不需要嚴(yán)苛的處理環(huán)境，從而不會(huì)對(duì)過(guò)濾成分造成破壞。除了廢水，在處理藥物酶以及果汁等物質(zhì)時(shí)也需要使用超濾膜技術(shù)，在常溫下進(jìn)行，不會(huì)影響這些物質(zhì)的品質(zhì)。

（二）超濾膜技術(shù)安全穩(wěn)定

超濾膜技術(shù)易于操作，方便快捷，成本低，所以被廣泛應(yīng)用。雖然如此簡(jiǎn)單，但是它的質(zhì)量很好，安全穩(wěn)定。超濾膜技術(shù)對(duì)高溫有很強(qiáng)的耐性，因此使用范圍很廣，不會(huì)改變物質(zhì)的性質(zhì)。在用這個(gè)技術(shù)處理藥物、果汁等時(shí)非常具有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍更廣。超濾膜技術(shù)，簡(jiǎn)單、方便、安全、穩(wěn)定、高效，使得超濾膜技術(shù)在處理工業(yè)廢水中被廣泛應(yīng)用。

（三）超濾膜技術(shù)可以有效手機(jī)有用的化學(xué)物質(zhì)

超濾膜技術(shù)可以分離大分子和小分子，在處理過(guò)程中，可以選擇不同大小的微孔膜進(jìn)行篩選，一些有用的化學(xué)物質(zhì)可以被收集起來(lái)進(jìn)行再次使用，廢水中的化學(xué)物質(zhì)被處理后，也可以循環(huán)利用，傳統(tǒng)的廢水處理采取一刀切的模式，不能有效收集化學(xué)物質(zhì)驚醒再次使用。

三、關(guān)于環(huán)境工程水處理運(yùn)用超濾膜技術(shù)的要點(diǎn)

（一）聚偏氟乙烯超濾膜

聚偏氟乙烯是一種結(jié)晶聚合物，結(jié)晶熔點(diǎn)為170℃，機(jī)械性能良好，化學(xué)穩(wěn)定性和耐磨性都比較強(qiáng)，是一種常見(jiàn)的制模材料。聚偏氟乙烯在常溫的條件下不易被酸堿腐蝕，即使是在高達(dá)100℃的溫度環(huán)境下，其化學(xué)性能也不易改變，在脂肪烴、芳香烴等有機(jī)溶劑中也不易溶解，對(duì)各種射線輻射都具有良好的抵抗能力，因此，在膜分離技術(shù)中逐漸受到人們的重視。雖然聚偏氟乙烯具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是其親水性比較差，因此，制出來(lái)的分離膜在廢水處理中也容易受到污染，使產(chǎn)水量降低。為了改善聚偏氟乙烯的親水性能，研究人員將無(wú)機(jī)納米混合到聚偏氟乙烯中，通過(guò)無(wú)機(jī)納米顆粒的親水基團(tuán)來(lái)提高聚偏氟乙烯分離膜的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)而提高分離膜的抗污染性和親水性。

（二）聚醚砜超濾膜

聚醚砜材料可以制備成多種類(lèi)型的膜，其耐熱、抗壓、抗氧化性能都比較好。聚醚砜材料的種種優(yōu)點(diǎn)使其成為制備復(fù)合膜的理想材料，近幾年來(lái)對(duì)該材料的研究深度也逐漸增加。在聚醚砜超濾膜中加入耐高溫的雜萘聯(lián)苯可以有效增強(qiáng)分離膜的抗溶解性和耐腐蝕性，并且能夠承受的最高溫度也上升到300℃，從而使超濾膜能夠適應(yīng)多種環(huán)境下的廢水處理工作。

（三）聚乙烯醇超濾膜

聚乙烯醇材料內(nèi)部嚴(yán)格的線性結(jié)構(gòu)使其分子之間的氫鍵結(jié)合非常穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)內(nèi)部的羥基親水性能良好，可以降低成膜難度，因此常被用于親水膜的制作。由于聚乙烯醇超濾膜極易在水中溶解，因此，需要通過(guò)熱處理等加工工藝來(lái)改變其親水性能。在聚乙烯醇中加入納米二氧化硅不僅可以保留聚乙烯醇的親水性，還可以增加分離膜的抗污能力，納米二氧化硅聚乙烯醇的水通量和抗污染能力比一般的聚乙烯醇超濾膜都要高很多。

（四）醋酸纖維素超濾膜

醋酸纖維素材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，因此，被廣泛用作超濾膜的制備材料。聚乙烯醇和醋酸纖維素結(jié)合可制備共混超濾膜，不僅具有極高的親水性和抗污性，而且滲透速率更高，除油率高達(dá)90%以上。

以上幾種就是常用的超濾膜材料，除此之外，有機(jī)高分子制模材料還包括聚酰胺類(lèi)和纖維類(lèi)等有機(jī)材料。有機(jī)材料具有天然的性能優(yōu)勢(shì)，但是一些使用性質(zhì)上的弊端還需要通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)提高其物理性能，使其應(yīng)用范圍更廣。

四、污水處理中超濾膜技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

（一）處理造紙廢水時(shí)超濾膜技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

紙是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊环N生活物品，造紙工業(yè)中排放的廢水?dāng)?shù)量巨大，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了很大的破壞，是一個(gè)重要的問(wèn)題。造紙廢水比較難處理，在造紙的各個(gè)步驟中都很有可能產(chǎn)生廢水，比如制漿、洗漿、漂白、造紙，造紙時(shí)因?yàn)椴襟E不同，所以成分復(fù)雜，里面含有大量的化學(xué)成分和有毒物質(zhì)。超濾膜技術(shù)是處理造紙廢水的一個(gè)有效方法。在處理造紙廢水時(shí)，超濾膜技術(shù)有很高的截留率，可以收回有利用價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)，同時(shí)，超濾膜技術(shù)的通水量比較大，這樣，可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)水的再利用。這樣，造紙廢水可以進(jìn)行循環(huán)再利用，既節(jié)約了水資源，又能在最大程度上防止環(huán)境污染。

（二）處理重金屬?gòu)U水時(shí)超濾膜技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

在工業(yè)發(fā)展中，重金屬是常見(jiàn)的一種物質(zhì)，機(jī)械制造類(lèi)的工廠會(huì)排放大量含有重金屬的廢水，重金屬包括鎳、汞、鋅、鎘等，由此帶來(lái)的重金屬污染非常嚴(yán)重，排出的大量重金屬?gòu)U水，嚴(yán)重污染環(huán)境，并且阻礙生物發(fā)展，更嚴(yán)重的是，還可能影響人的身體發(fā)展。比如日本水俁病，就是由于工業(yè)廢水排放污染造成的一種公害病。所以處理工業(yè)廢水是至關(guān)重要的。超濾膜技術(shù)出現(xiàn)之前人們就開(kāi)始對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行各種各樣的處理，但由于技術(shù)原因，傳統(tǒng)的重金屬?gòu)U水處理并不徹底，僅僅是將廢水溶解的重金屬沉淀和轉(zhuǎn)化為容易處理的形式?，F(xiàn)在的超濾膜技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)選用孔徑適當(dāng)?shù)某瑸V膜調(diào)節(jié)pH，去除重金屬離子。還可以先燒堿綜合，然后再進(jìn)行超濾膜過(guò)濾。這樣就可以完全回收廢水中的重金屬，廢水還可以循環(huán)利用。

（三）處理食品工業(yè)廢水時(shí)超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

食品工業(yè)也是當(dāng)今發(fā)展極快的工業(yè)種類(lèi)，在食品制作加工中也會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，由于食品種類(lèi)的不同，食品工業(yè)廢水排放的性質(zhì)也不同。比如制糖，肉類(lèi)，乳品加工的食品工業(yè)排出的廢水有機(jī)物含量高，有大量懸浮物。尤其是動(dòng)物性食品加工排出的廢水中，還含有動(dòng)物的血液、皮毛、油脂、排泄物，甚至很有可能帶有病菌。植物性的食品加工廢水相對(duì)來(lái)說(shuō)污染性就低一些。使用超濾膜技術(shù)處理食品廢水，可以通過(guò)各種各樣的方式，比如調(diào)節(jié)超濾膜的孔徑，回收有利用價(jià)值的物資，處理出來(lái)的廢水還能夠繼續(xù)循環(huán)使用。超濾膜技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)到處理廢水的方法，最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以將廢水中有利用價(jià)值的物質(zhì)截留下來(lái)繼續(xù)使用，同時(shí)，較大的通水量可以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

五、結(jié)論

保護(hù)環(huán)境，可以為人類(lèi)創(chuàng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境，有利于人類(lèi)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，已經(jīng)成為全國(guó)乃至全人類(lèi)的共識(shí)。而工業(yè)廢水作為一個(gè)重要的污染源，是有必要進(jìn)行合理有效的處理的。超濾膜技術(shù)作為改善工業(yè)廢水有用的方法，安全穩(wěn)定，方便快捷且成本低，相對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)而言，還可以回收被處理液體中的有用物質(zhì)，并且能實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，優(yōu)勢(shì)自然不言而喻，我們需要做的就是在實(shí)踐應(yīng)用中，對(duì)超濾膜技術(shù)不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，進(jìn)一步優(yōu)化超濾膜技術(shù)在處理工業(yè)廢水中的作用。

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