超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用淺談

馮淼

摘 要：現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展是以犧牲環(huán)境為代價的，人類也因此而得到了慘痛的教訓(xùn)。要想改善人類賴以生存的環(huán)境，就必須推行并落實環(huán)境工程，減少對環(huán)境的污染和破壞，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。為了更好地推動超濾膜技術(shù)的發(fā)展，從多個角度對其進行了分析，以期加快我國水環(huán)境治理工作的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；超濾膜技術(shù)；生態(tài)環(huán)境；污水

中圖分類號：TU991.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.157

城市的水處理是環(huán)境工程的重要內(nèi)容之一。目前，在水處理中應(yīng)用較廣的是超濾膜技術(shù)。采用該技術(shù)能有效過濾水體中的懸浮顆粒、膠體物質(zhì)以及一些藻類、細菌、病毒等，從而起到凈化水質(zhì)的作用。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢為能效低、效率高、處理范圍大等，被廣泛應(yīng)用于各種污水的處理中。

1 超濾膜技術(shù)的優(yōu)點

1.1 出水微生物的安全性高

超濾膜的孔徑通常為0.001～0.02 μm，能有效地過濾水中的微生物，并減少消毒劑的使用量。因此，應(yīng)用超濾膜技術(shù)可極大地優(yōu)化水質(zhì)。

1.2 水質(zhì)好，混凝劑投放少

在水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)能高效地去除水中的懸浮物和降低濁度，且無視水體的化學(xué)特性，產(chǎn)水濁度通常能達到0.1 NTU以下。此外，應(yīng)用超濾膜技術(shù)還能極大地減少混凝劑的使用量，在原水水質(zhì)允許的情況下，甚至可不投放混凝劑，從而避免其污染凈水。

1.3 操控性能強大

通常情況下，超濾膜技術(shù)采用自動化PLC控制形式，能實現(xiàn)自調(diào)整和自適應(yīng)。因其操作界面可視化，極大地降低了操作難度，操作人員只需要經(jīng)過簡單的學(xué)習(xí)，就能輕松操作該系統(tǒng)。

1.4 造價低廉，易于改造

對于現(xiàn)已經(jīng)投入使用的凈水系統(tǒng)，應(yīng)用超濾膜技術(shù)時并不需要改造，只需要在原有的凈水系統(tǒng)中加入超濾膜組件即可。

1.5 與其他單元的組合較為簡單

超濾膜技術(shù)能與化學(xué)預(yù)氧化、強化混凝、活性炭吸附等工藝組合在一起，從而去除水中的有機物。此外，有機物的去除還對氯胺的消毒副產(chǎn)物起到了有效的控制作用。

2 提升超濾膜耐污染性的方法

2.1 原水預(yù)處理

在對水進行過濾前，應(yīng)先對水進行預(yù)處理，即向水中投入適當?shù)乃巹匀コ械挠袡C物，從而在一定程度上減緩膜污染。

研究發(fā)現(xiàn)，在進行超濾處理前，加入混凝劑能有效增加膜通量，這對增加滲透通量有很好的效果。在采用粉末活性炭超濾膜工藝處理水時，加入粉末活性炭不僅能避免膜受到污染，還能增加膜通量，具有一定的現(xiàn)實意義。此外，粉末炭會黏附在膜表面，形成濾餅層，進而起到防止污染的作用。

2.2 膜清洗

清洗超濾膜能在一定程度上恢復(fù)膜的過濾功能，常見的清洗超濾膜的方法包括物理清洗和化學(xué)清洗。物理清洗的介質(zhì)為水和氣。利用最普通的水洗法可發(fā)現(xiàn)，先進行逆流沖洗后再正沖的效果好于單獨正沖或反沖，且活性劑與超聲波工藝的結(jié)合比單獨使用一種方法的效果好。因此，在利用物理清洗法清洗超濾膜時，可將多種方式結(jié)合到一起使用。但無論采用哪種物理清洗方式，都只能除去超濾膜表面的污染物。因此，采用化學(xué)藥劑清洗也是非常必要的。

2.3 其他方法

為了實現(xiàn)減緩膜污染的目的，可以優(yōu)化膜分離的條件，比如溫度、壓力和流速等，從而有效提高超濾膜技術(shù)的使用效果。目前，雖然關(guān)于水處理的技術(shù)有很多，但都只是研究熱點，真正廣泛應(yīng)用到實際中的技術(shù)較少。因此，還有很多工作需要進一步開展，并結(jié)合實際情況選擇最合適的清洗方法。

3 超濾膜技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

3.1 氣動閥的開關(guān)速度

超濾膜系統(tǒng)的氣動閥需要經(jīng)常開、關(guān)，但在開啟氣動閥時會發(fā)出較大的響聲。為了更好地解決該問題，需要經(jīng)常性地調(diào)整氣動閥上的消音器，控制閥門開、關(guān)的速度，從而保證閥門的開、關(guān)速度處在正常范圍內(nèi)。

3.2 膜通量和透水率的恢復(fù)

在超濾膜運行一段時間后，截留物會在膜上堆積，進而影響膜的透水率和膜通量。因此，除了采用普通的氣洗方法外，還需要采用恢復(fù)性清洗的方式。在用質(zhì)量濃度為500 mg/L的氯酸鈉氣洗，再用質(zhì)量分數(shù)為0.7%的鹽酸溶液浸泡后發(fā)現(xiàn)，恢復(fù)效果不持久。此時，需要更換清洗藥劑，可用質(zhì)量分數(shù)為1%的檸檬酸與質(zhì)量分數(shù)為0.7%的鹽酸混合浸泡膜組，其恢復(fù)效果較好，清洗效果較為理想。

3.3 氣洗程序和沖洗氣量

在傳統(tǒng)的設(shè)計氣洗程序中，11個膜組是單獨設(shè)計的。由于閥門的開、關(guān)速度存在差異，在運行過程中會出現(xiàn)2個或多個膜組同時氣洗的情況，進而導(dǎo)致氣洗流量較小，影響了氣洗的質(zhì)量。為了更好地解決該問題，需要優(yōu)化氣洗程序，保證所有膜組參與到氣洗中，且在上一個膜組氣洗時，下一個膜組要呈等待狀態(tài)，從而保障各個膜組的沖洗氣量，提高超濾膜的清洗效果。

在采用閥門調(diào)節(jié)出水時，應(yīng)選用靈敏度較高的閥門。在懸著真空裝置時，必須通過管徑嚴格計算真空泵的能力，并留有一定的余量。針對原水水質(zhì)的不同，前端的預(yù)處理起著重要的作用。因此，應(yīng)選擇合適的預(yù)處理工藝，以保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和緩解膜污染。

4 結(jié)束語

綜上所述，在環(huán)境工程水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)是當前的發(fā)展趨勢。作為21世紀最重要的水處理技術(shù)，超濾膜技術(shù)具有安全性高、水質(zhì)穩(wěn)定的特點，在環(huán)境工程中具有非常廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]李志國，臧新宇.淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（23）.

[2]景海偉.超濾膜技術(shù)在自來水處理中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（7）3.

〔編輯：張思楠〕