環(huán)保工程水處理過(guò)程中的超濾膜技術(shù)應(yīng)用

李春鶴

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展和人口數(shù)量的增多，地球上水污染程度也在不斷增加，被污染的水體如果直接排入環(huán)境中就會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的水體、大氣、土壤污染問(wèn)題，日益緊張的水資源也給人類的生存敲響警鐘，因此水處理就顯得格外重要。隨著技術(shù)不斷成熟，超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。文章介紹了超濾膜技術(shù)及其特點(diǎn)，探討了超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中的典型應(yīng)用，為水處理工程提供參考。

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

前言

在環(huán)保工程中，用于水處理的技術(shù)很多，例如生物法、溶膠-凝膠法、混凝沉淀法等等，每種方法都有各自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，實(shí)際工程中對(duì)于不同要求的水質(zhì)常將承載不同技術(shù)的構(gòu)筑物組合起來(lái)，以達(dá)到出水水質(zhì)目標(biāo)。超濾膜技術(shù)是最近幾十年間才發(fā)展起來(lái)的新型水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，超濾膜技術(shù)在水處理過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)在于效率高、能耗低、處理水量大等，隨著技術(shù)的不斷成熟，超濾膜技術(shù)不僅在工業(yè)污水處理中得到了成熟的應(yīng)用，而且在城市飲用水凈化領(lǐng)域也逐漸體現(xiàn)出較為廣闊的應(yīng)用前景。

一、超濾膜技術(shù)的概念

（一）超濾膜技術(shù)的工作原理

超濾膜技術(shù)主要是通過(guò)壓力的作用將需要過(guò)濾的溶劑以及其中的分子較低的溶質(zhì)從濾網(wǎng)的孔洞中穿過(guò)，而將剩余的較大分子的溶質(zhì)和其他雜質(zhì)截留在濾網(wǎng)的另一側(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液進(jìn)行分離作用。在整個(gè)過(guò)濾的過(guò)程中，是通過(guò)使用篩分技術(shù)將溶液中的溶質(zhì)與其他雜質(zhì)進(jìn)行分離的，同時(shí)也涉及到在濾網(wǎng)表面的在化學(xué)方面的作用[1]。

（二）超濾膜技術(shù)的特征

在超濾膜技術(shù)當(dāng)中主要有以下的一些特點(diǎn)：

第一，在過(guò)濾效果上，超濾膜技術(shù)有著較高的優(yōu)勢(shì)，能夠更加徹底的將溶液中的雜質(zhì)予以清除，與傳統(tǒng)的過(guò)濾方式進(jìn)行比較，超濾膜技術(shù)過(guò)濾后的水質(zhì)更為清潔。

第二，使用超濾膜技術(shù)可以將水中的化學(xué)成份徹底或者大部分清除，同時(shí)在超濾膜技術(shù)當(dāng)中可以有效的減少在過(guò)濾過(guò)程中出現(xiàn)二次污染。

第三，與傳統(tǒng)的過(guò)濾技術(shù)相比，超濾膜技術(shù)自動(dòng)化程度更高，同時(shí)具有較高的可靠性能，在使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的流程，就可以控制整個(gè)過(guò)濾環(huán)節(jié)。

第四，使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過(guò)濾，能夠在化學(xué)方面獲得更好的穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)于過(guò)濾設(shè)備在耐堿性、耐酸性以及耐水解能力上有著更好的表現(xiàn)。這樣的優(yōu)勢(shì)可以使超濾膜技術(shù)運(yùn)用到更多的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。

第五，超濾膜技術(shù)的過(guò)濾設(shè)備在耐熱性能上可以到達(dá)140攝氏度，并且使用蒸汽和乙烷進(jìn)行殺毒，因此超濾膜技術(shù)的過(guò)濾設(shè)備能夠在很多強(qiáng)酸以及強(qiáng)堿的情況下進(jìn)行使用[2]。

二、超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的問(wèn)題

（一）能源消耗大

超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理當(dāng)中應(yīng)用是以強(qiáng)大動(dòng)力作為驅(qū)動(dòng)條件的，而使用較大的外部動(dòng)力進(jìn)行超濾膜技術(shù)的應(yīng)用會(huì)增加過(guò)濾過(guò)程中能源的消耗情況，而這樣的情況也會(huì)造成水處理過(guò)程中水流進(jìn)行過(guò)濾的成本大幅度增加。所以在采購(gòu)相關(guān)過(guò)濾設(shè)備時(shí)應(yīng)當(dāng)將設(shè)備的能源消耗情況作為選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)之一，需要選擇能源消耗與價(jià)格之間性價(jià)比較高的超濾膜設(shè)備，實(shí)現(xiàn)低耗能的運(yùn)行方式進(jìn)行過(guò)濾。

（二）形成污染

在使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行環(huán)境工程當(dāng)中的水處理時(shí)，會(huì)出現(xiàn)超濾膜污染的現(xiàn)象，這種污染會(huì)造成水流通過(guò)濾網(wǎng)的容量降低，同時(shí)也增加了過(guò)濾過(guò)程中能源的損耗，進(jìn)而增加凈化水工程的運(yùn)行成本。而超濾膜技術(shù)當(dāng)中的污染是整個(gè)超濾膜過(guò)濾工程中最主要的技術(shù)難題，一旦在使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過(guò)濾時(shí)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的污染情況，就需要采取化學(xué)方式對(duì)超濾膜設(shè)備進(jìn)行清洗。在我國(guó)的大部分環(huán)境工程水處理當(dāng)中通常都是每五個(gè)月進(jìn)行一次化學(xué)藥劑的清洗。而對(duì)超濾膜設(shè)備進(jìn)行清洗的過(guò)程十分復(fù)雜，有一定的技術(shù)難度，同時(shí)在進(jìn)行清理時(shí)需要使用特殊的化學(xué)藥劑，如果出現(xiàn)操作失誤則會(huì)形成對(duì)超濾膜設(shè)備的二次污染。所以在進(jìn)行環(huán)境工程水處理時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)超濾膜設(shè)備的維護(hù)檢修工作，降低超濾膜設(shè)備受到污染的時(shí)間，有效增加超濾膜設(shè)備的使用壽命[3]。

（三）技術(shù)選擇存在缺陷

在使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)，選擇的超濾膜設(shè)備將決定著水處理的成本，因此需要進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)選擇，而當(dāng)前在使用超濾膜技術(shù)時(shí)都需要在原有的自來(lái)水廠上進(jìn)行改造，這就增加了在水處理中的建設(shè)成本。因此在這一技術(shù)的使用和選擇上還存在著一定的缺陷。

三、超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程中水處理的應(yīng)用

（一）雙膜技術(shù)

雙膜技術(shù)是一種對(duì)超濾膜技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用，在雙膜技術(shù)中會(huì)使用兩層超濾膜或者將超濾膜與反滲透相結(jié)合的方式進(jìn)行水處理，在環(huán)境工程的水處理當(dāng)中使用雙膜技術(shù)，可以有效的降低過(guò)濾水當(dāng)中的含鹽量以及水硬度超標(biāo)的情況。當(dāng)前我國(guó)許多地方已經(jīng)開始采用雙膜技術(shù)進(jìn)行水處理，例如我國(guó)的沿海地區(qū)以及水質(zhì)含鹽量較高的地區(qū)都會(huì)采用雙膜技術(shù)進(jìn)行水處理。

由于過(guò)去傳統(tǒng)的環(huán)境工程的水處理方式，已經(jīng)無(wú)法滿足于當(dāng)前水處理的污染問(wèn)題，而且處理之后的水也不符合于城市居民的飲用標(biāo)準(zhǔn)。但使用雙膜技術(shù)則可以有效的解決這些問(wèn)題。通過(guò)雙膜技術(shù)與傳統(tǒng)水處理技術(shù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，雙膜技術(shù)是在原有的超濾膜技術(shù)上進(jìn)行過(guò)濾流程上的改進(jìn)，在過(guò)濾的過(guò)程中一部分原水會(huì)經(jīng)過(guò)超濾膜設(shè)備進(jìn)行過(guò)濾然后直接投放到清水區(qū)，而另一部分的原水會(huì)經(jīng)過(guò)反滲透設(shè)備中進(jìn)行處理再放入到清水區(qū)。這樣凈化后的水再次經(jīng)過(guò)加工處理，會(huì)保留相當(dāng)程度的硬度，更加適合城市居民的用水。

（二）短流程水處理技術(shù)

進(jìn)行短流程的環(huán)境工程水處理是一種將多種原水過(guò)濾技術(shù)結(jié)合到一起的水處理方式，在我國(guó)很多的地區(qū)被普遍所使用。在這一水處理技術(shù)當(dāng)中，對(duì)于水源的質(zhì)量有著一定的要求，需要有較好的水質(zhì)。而短流程水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于進(jìn)行水處理的過(guò)程可以不受設(shè)備規(guī)模的約束，在建立短流程水處理項(xiàng)目時(shí)，可以有兩種方式進(jìn)行選擇。其一是在原有的水處理廠進(jìn)行改造，降低技術(shù)所需的成本。其二是建設(shè)新的水處理廠。在選擇的過(guò)程中可以參考當(dāng)?shù)貙?shí)際的水環(huán)境情況以及該區(qū)域的發(fā)展?fàn)顩r。同時(shí)，使用短流程水處理技術(shù)需要根據(jù)水質(zhì)情況進(jìn)行一定程度的調(diào)整，比如在一些地區(qū)水中會(huì)含有很多的微生物，這就需要在進(jìn)行水處理的過(guò)程中增加超濾膜設(shè)備。

（三）代替過(guò)濾處理技術(shù)

使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水處理可以用來(lái)代替過(guò)去的過(guò)濾水處理方式，實(shí)現(xiàn)改良現(xiàn)有自來(lái)水廠的處理水質(zhì)量，但是使用超濾膜技術(shù)完全代替過(guò)去的過(guò)濾水處理方式需要對(duì)原水有著一定的質(zhì)量要求，首先是在原水中有機(jī)物含量較低，其次是在原水中氨氯元素含量較少。在一些環(huán)境工程的水處理當(dāng)中，如果原水中的雜質(zhì)較多，有一定的微生物或者藻類。在這樣的情況下，就可以使用這種凈化方式進(jìn)行水處理，使用超濾膜進(jìn)行水處理可以有效的減少水處理設(shè)備的占地面積。

（四）在其他方向上的水處理

在超濾膜技術(shù)上還可以運(yùn)用到水處理的其他方向上，例如在造紙行業(yè)上使用超濾膜技術(shù)對(duì)廢棄水進(jìn)行處理，由于在造紙行業(yè)中廢棄水在通過(guò)超濾膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一部分成分的回縮。因此，使用超濾膜技術(shù)過(guò)濾完的水可以繼續(xù)在生產(chǎn)中使用。其次在含油的廢棄水上也可以運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過(guò)濾，在含油廢水中，包含了乳化油、分散油以及浮油等物質(zhì)。通過(guò)超濾膜技術(shù)可以將油分子分離出來(lái)。

四、結(jié)束語(yǔ)

伴隨我國(guó)環(huán)境問(wèn)題的加劇，如何對(duì)環(huán)境工程水進(jìn)行妥善處理已經(jīng)引起了全社會(huì)的關(guān)注。在對(duì)環(huán)境工程水處理時(shí)，通過(guò)超濾膜技術(shù)的應(yīng)用能夠有效防止沉淀、吸附等給超濾膜帶來(lái)的污染。在實(shí)際工作中，科研人員要加大對(duì)超濾膜技術(shù)的研究，對(duì)超濾膜技術(shù)展開運(yùn)用時(shí)，要科學(xué)選擇驅(qū)動(dòng)設(shè)備，對(duì)壓力過(guò)大的現(xiàn)象提高警惕。另外，要加強(qiáng)超濾膜技術(shù)和反滲透技術(shù)的結(jié)合使用，從而保證對(duì)化境工程水的處理效果達(dá)到要求。

參考文獻(xiàn)

[1]曾志航.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水凈化處理中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（11）：33.

[2]張安輝，游海平.超濾膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景[J].化工進(jìn)展，2010（S2）：49～51.

（作者身份證號(hào)碼：230103198403234818）