超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

吳世恩

摘 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，人們的生活水平也不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量也有更高要求。但是，社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，其中，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)的關(guān)注，人們要想健康的生活，就必須解決這一問(wèn)題。所以，環(huán)境工程也受到人們的關(guān)注，在環(huán)境工程中，水處理是非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)環(huán)境工程都有重要影響。隨著科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多先進(jìn)技術(shù)在水處理中得到應(yīng)用，本文主要對(duì)超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)研究，以便為這一技術(shù)的應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：超濾膜技術(shù)；環(huán)境工程；水處理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）06-81-2

引言

近些年，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，也對(duì)環(huán)境帶來(lái)很大壓力，環(huán)境工程已經(jīng)被越來(lái)越多的人所重視，在水處理的過(guò)程中，超濾膜技術(shù)也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。超濾膜技術(shù)具有很強(qiáng)的分離性和物化性，在對(duì)飲用水進(jìn)行凈化，淡化海水，污水的處理，含油和電鍍廢水的處理中都有廣泛的應(yīng)用，而且取得較好的實(shí)際成果。超濾膜技術(shù)其實(shí)是一種分離、凈化和濃縮液體的膜分離技術(shù)，超濾膜的孔徑一般在0.002-0.1μm間，介于納濾和微濾間，和傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，這一技術(shù)分離的效率比較高，能耗比較低，操作時(shí)的壓力也比較小，對(duì)一些有用的物質(zhì)還能進(jìn)行回收，所以應(yīng)用范圍比較廣泛。下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 超濾膜技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

超濾就是指液體在壓力的作用下，一部分低分子的溶劑或者溶質(zhì)就會(huì)越過(guò)膜上的微孔，來(lái)到兩一邊的膜內(nèi)，但是高分子的溶質(zhì)和其它的乳化膠束團(tuán)則會(huì)受到截留，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溶液的分離。這一技術(shù)截留的機(jī)理主要是篩分，膜表面的化學(xué)性質(zhì)也發(fā)揮著一定的作用。在開展超濾分離的過(guò)程中，主要對(duì)溶液施加一定的壓力后，對(duì)高分子的物質(zhì)和膠體性物質(zhì)進(jìn)行吸附，在篩分和截留作用下，完成分離過(guò)程。超濾截留方法水分子的量超過(guò)500，主要是直徑在0.005-10μm的大分子和膠體，比如，油漆的色料、淀粉和細(xì)菌以及蛋白質(zhì)等。

1.2 優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

超濾膜技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境工程的水處理中，具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，超濾膜技術(shù)出水的水質(zhì)非常好，而且十分穩(wěn)定，出水的濁度和原水質(zhì)沒有多大差別，一般都會(huì)低于0.1NTU；第二，出水的微生物安全性比較高，使用超濾膜可以使水中的細(xì)菌和隱孢子蟲等全部截留；第三，消毒所帶來(lái)的副產(chǎn)物比較少，出水具有較高的化學(xué)安全性；第四，超濾前，不必添加混凝劑，或者只需添加少量的混凝劑，因此出水不會(huì)出現(xiàn)鐵、錳等金屬超標(biāo)的現(xiàn)象；第五，超濾水廠供水的規(guī)模也十分靈活，只需要適當(dāng)?shù)脑黾踊蚪档拖嚓P(guān)的組件，就能夠?qū)θ我庖?guī)模供水進(jìn)行處理，而且其擴(kuò)建也是非常方便的；第六，工藝技術(shù)比較簡(jiǎn)單，主要是把壓力當(dāng)做推動(dòng)力，方便操作，維修與控制也比較便利；第七，使水處理周期得到降低，降低占地面積，處理的效率也有很大提高。

劣勢(shì)主要有以下方面：第一，對(duì)氮、氨等溶解性的物質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)能力比較差；第二，對(duì)工作的環(huán)境有非常高的要求，必須在有遮擋位置的環(huán)境中放置，避免直接被陽(yáng)光照射，而且不能進(jìn)行冰凍。

2 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 飲用水的凈化

飲用水的質(zhì)量是人們非常關(guān)注的問(wèn)題，關(guān)系到人們的健康，和每個(gè)人的利益都息息相關(guān)。但是，從國(guó)內(nèi)當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)水資源污染問(wèn)題在不斷增加，新的水源和水質(zhì)等問(wèn)題也愈發(fā)突出，比如，賈第蟲和隱孢子蟲的問(wèn)題，水蚤和紅蟲的問(wèn)題，藻毒和生物的穩(wěn)定性等問(wèn)題等。這些問(wèn)題為人們的飲用水安全帶來(lái)很大威脅，人們因?yàn)轱嬘盟畣?wèn)題而引發(fā)的疾病數(shù)量也在不斷增加，每年因?yàn)轱嬘盟鴰?lái)的直接或者間接死亡率也在不斷上升，因此，人們對(duì)飲用水的安全問(wèn)題也愈發(fā)重視。把超濾膜技術(shù)在飲用水的凈化過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用，能夠使飲用水內(nèi)含有的原生態(tài)動(dòng)物、各種細(xì)菌、水蚤以及細(xì)菌等有害物質(zhì)得到有效的祛除，還可以對(duì)飲用水內(nèi)一些致病的微生物，天然的有機(jī)物，氮氨以及污染物和濁度等進(jìn)行處理，處理的效果也令人滿意，這就能夠使人們飲用水的質(zhì)量得到提高，滿足人們飲用水的需求。比如，在對(duì)飲用水進(jìn)行處理的過(guò)程中，可以介乎混凝沉淀的方法開展預(yù)處理，利用中試試驗(yàn)，對(duì)浸沒式的超濾膜技術(shù)進(jìn)行研究可以知道，這一技術(shù)可以對(duì)飲用水內(nèi)含有的濁度、重金屬元素、污染物和微生物等設(shè)置一種多級(jí)的屏障，進(jìn)而使飲用水內(nèi)含有的雜質(zhì)數(shù)量得到有效降低，使飲用水的凈化目標(biāo)和效果得到有效實(shí)現(xiàn)，使人們的生活更加健康。

2.2 在對(duì)海水進(jìn)行淡化過(guò)程中的應(yīng)用

在我們生活的地球上，海水資源是十分豐富的水資源，海水占據(jù)地球水資源總量的97.2%，如果能夠?qū)ＫY源進(jìn)行有效的利用，這對(duì)人類發(fā)展都具有重要的意義。目前，淡水資源的緊缺已經(jīng)成為全球性問(wèn)題，一些地方缺水現(xiàn)象已經(jīng)十分嚴(yán)重，如果可以提高利用海水的效率，對(duì)緩解全球水資源的短缺具有重要意義，海水凈化技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐與研究，海水淡化技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，全球醫(yī)藥行業(yè)和電子科技不斷發(fā)展，這些行業(yè)對(duì)純水和超純水有很大的需求量，而且這一比例也在不斷增加，借助反滲技術(shù)對(duì)海水進(jìn)行淡化和制造純水，是一種突破性的進(jìn)展，不僅能夠使消耗的能源和技術(shù)成本得到降低，而且脫鹽率也非常高，這就提升了利用海水的效率。在反滲技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的背景下，膜技術(shù)也有很大發(fā)展，并且在淡化海水和制造純水環(huán)節(jié)得到廣泛的使用，尤其是超濾膜技術(shù)。由于超濾膜技術(shù)本身分離能力和物化能力是很強(qiáng)的，所以在對(duì)海水進(jìn)行淡化和制造純水的過(guò)程中，能夠?qū)Ψ礉B技術(shù)進(jìn)水的水質(zhì)等進(jìn)行有效控制，提高反滲透膜在淡化海水時(shí)使用的時(shí)間，降低制造純水的成本，這對(duì)有效利用海水具有重要意義。

2.3 在處理污水時(shí)的具體應(yīng)用

隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化水平的不斷提高，社會(huì)出現(xiàn)的污水量也不斷增加，工業(yè)污水和生活污水占重要比例，人們經(jīng)濟(jì)水平的提升，也使他們對(duì)生活質(zhì)量和環(huán)境有更高的要求，污水的排放標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。超濾膜技術(shù)因?yàn)槠浞蛛x的效率比較高，使用過(guò)程消耗的能源比較低，操作的壓力比較小，能夠?qū)τ杏玫奈镔|(zhì)進(jìn)行回收和利用等優(yōu)點(diǎn)，所以在對(duì)污水進(jìn)行處理和中水的回收利用過(guò)程中得到普遍的使用。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以借助膜生物反應(yīng)器使傳統(tǒng)的生物處理與超濾膜技術(shù)相結(jié)合，可以充分發(fā)揮出超濾膜技術(shù)在分離方面效率比較高的特點(diǎn)，不僅能夠保證出水具有優(yōu)良的水質(zhì)，還能夠?qū)λ械母鞣N微生物和有害物質(zhì)進(jìn)行有效截留，提升反應(yīng)器污泥的濃度，使硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌等得到增加，進(jìn)而提升脫氮除磷的效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水進(jìn)行處理的預(yù)期效果。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，建設(shè)節(jié)約環(huán)保型社會(huì)已經(jīng)受到人們的支持，對(duì)水資源進(jìn)行重復(fù)使用也收到很大關(guān)注，也是中水回收利用技術(shù)得到有效發(fā)展。在對(duì)污水進(jìn)行處理和中水的回收利用過(guò)程中，超濾膜技術(shù)可以使水質(zhì)得到極大的提高，有效節(jié)約水資源。

2.4 對(duì)含油廢水的處理

含油廢水一般有三種：分散油、乳化油和浮油，對(duì)分散油和浮油來(lái)說(shuō)，比較容易處理，能夠借助機(jī)械性分離，活性炭的吸附和沉淀凝聚等進(jìn)行有效處理，盡量降低水中的油分。但是對(duì)浮化油來(lái)說(shuō)，含有表面的活性劑和有機(jī)物，油分都利用微米級(jí)的離子在水中存活，重力分離等方法的難度相對(duì)較大。這時(shí)，使用超濾膜技術(shù)，能夠?qū)Φ头肿雍退M(jìn)行有效的過(guò)濾，祛除水中所含油分，還能祛除BOD和COD等，實(shí)現(xiàn)油和水的分離。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超濾波技術(shù)在環(huán)境工程水處理的過(guò)程中應(yīng)用具有重要意義，有助于提高水處理的效率，提升處理質(zhì)量，降低能源消耗，所以需要引起相關(guān)人員的重視，不斷對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善，切實(shí)發(fā)揮出其作用，進(jìn)而為我國(guó)的環(huán)境工程發(fā)展做出貢獻(xiàn)，為人們塑造一個(gè)良好的生活環(huán)境。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李曉燕.淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].吉林畫報(bào)：教育百家[A].2014（7）：115-115.

[2] 宋清杰，劉志國(guó)，姜坤.淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技旬刊，2014（10）：115-115.

[3] 韓建治，呂淑瑜.超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用核心構(gòu)建[J].低碳世界，2016（11）：17-18.