環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用分析

王瑞梅　賀迪　衛(wèi)燕紅　劉文俊　胡美敏

摘要：水資源一旦被污染，不僅嚴(yán)重影響到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還會(huì)影響到人們的生活質(zhì)量與身體健康，所以水處理工作一直是整個(gè)環(huán)境工程中的重中之重。在這種背景下，相關(guān)的專家與學(xué)者開始不斷的研發(fā)水處理的技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，超濾膜技術(shù)得以問世并不斷地發(fā)展完善，其顯著的效果使之被廣泛的應(yīng)用，有效的改善了我國(guó)的水污染問題，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境治理起到了巨大的輔助作用，可見對(duì)該技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

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

1超濾膜技術(shù)概述

簡(jiǎn)單來說，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)過膜的阻擋，使水質(zhì)得到凈化，讓人們可以放心飲用。從大多數(shù)情況來看，超濾膜技術(shù)有著很多的優(yōu)勢(shì)。第一，超濾膜技術(shù)的運(yùn)用相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠自動(dòng)運(yùn)行，不需要增加相關(guān)的勞動(dòng)人員，這可以大大地減少成本。而且，運(yùn)行過程中可以保證其安全性和穩(wěn)定性。第二，它的過濾系統(tǒng)足夠強(qiáng)力，可以全面地進(jìn)行凈化，把水源當(dāng)中的雜質(zhì)進(jìn)行全面的清除，讓水的質(zhì)量得到全面的提升。第三，超濾膜技術(shù)還更加穩(wěn)定，不會(huì)與一些化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。第四，超濾膜技術(shù)可以讓工業(yè)廢水得到凈化，保護(hù)環(huán)境，讓工業(yè)廢水的循環(huán)利用，以此來減小其相應(yīng)的損耗。除了以上這些優(yōu)勢(shì)以外，還有很多優(yōu)勢(shì)。最簡(jiǎn)單的就是，在對(duì)水進(jìn)行凈化的同時(shí)，超濾膜技術(shù)當(dāng)中與原來的傳統(tǒng)技術(shù)有著明顯的區(qū)別，它不需要在其中加入凈化水質(zhì)的化學(xué)元素，能讓水源更加干凈，不會(huì)出現(xiàn)二次污染。

2環(huán)境工程水處理中超濾膜裝置的分類

超濾膜裝置同反滲透裝置比較類似，根據(jù)工作時(shí)膜的形態(tài)可分為管式超濾膜、卷式超濾膜、中空纖維式超濾膜和板框式超濾膜四中結(jié)構(gòu)形式。（1）管式超濾膜。管式超濾膜裝置是由圓管形的膜及多孔性的支撐管組成，品種多樣，有直管式、螺旋管式、單管式和列管式等。（2）卷式超濾膜。卷式超濾膜是由中心集水管、膜支撐體、膜和原水導(dǎo)流網(wǎng)等構(gòu)成。（3）中空纖維式超濾膜。中空纖維式膜是一種很細(xì)的中空式的纖維管。根據(jù)工作面分內(nèi)壓式和外壓式兩種。（4）板框式超濾膜。板框式超濾膜是由數(shù)十張膜和支撐板一層一層疊加而成，在頂部和底端各有一塊封板。不同類型的超濾膜由其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及工藝要求選擇適合的超濾膜形式，以達(dá)到其應(yīng)用的最優(yōu)化。

3環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1凈化飲用水

近年來，隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題進(jìn)一步加劇，水質(zhì)污染問題尤其嚴(yán)重，集中表現(xiàn)在水源中出現(xiàn)了大量水藻以及病原微生物等污染物。鑒于水在人們生產(chǎn)生活中的重要作用，以及飲用水對(duì)人體健康的直接關(guān)系，需要更加重視飲用水的凈化處理，并且采納更高的凈化標(biāo)準(zhǔn)。超濾膜技術(shù)作為一項(xiàng)新型水處理技術(shù)，在水污染處理中，恰好滿足了飲用水的凈化標(biāo)準(zhǔn)，由此受到了業(yè)內(nèi)及相關(guān)人士的認(rèn)可，并逐漸在凈化飲用水領(lǐng)域中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。以東麗超濾膜制水為例，飲用水凈化流程為：自來水先進(jìn)入東麗超濾膜產(chǎn)品管內(nèi)，在水壓差的作用下，膜表面上的微孔僅僅是通過了水分子、有益礦物質(zhì)以及微量元素等，促使自來水轉(zhuǎn)為凈化水。自來水當(dāng)中所蘊(yùn)含的細(xì)菌、鐵銹、膠體、泥沙、懸浮物以及大分子有機(jī)物等有害物質(zhì)，將會(huì)被截留在超濾膜管內(nèi)，在后續(xù)的超濾膜沖洗中，便可以排出管外，順利完成自來水的凈化。然而，在此需要注意的是一旦自來水污染嚴(yán)重，長(zhǎng)期使用超濾膜，極易造成濾膜出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象。因此，相關(guān)工作人員需要定期對(duì)超濾膜進(jìn)行沖洗，以此保證膜的產(chǎn)水量。

3.2海水等特殊水的凈化

海水作為地球上生命發(fā)源地，其中含有很多豐富的重要資源。然而當(dāng)前技術(shù)在處理海水過程中無法保證水中的有機(jī)質(zhì)以及無機(jī)鹽得到充分的處理，因此在我國(guó)淡水資源匱乏的今天有效的凈化海水刻不容緩。超濾膜技術(shù)作為反滲透技術(shù)中的重要組成在海水處理過程取得重要的成就，與其他技術(shù)相比該技術(shù)不僅具有成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而且凈水能力也得到極大的提升。此外超濾膜技術(shù)還能夠避免凈化水過程污染過濾膜，利用反滲透技術(shù)就能夠有效的凈化過去無法處理的海水資源。使用空纖維的超濾膜直接對(duì)高污染的海水進(jìn)行處理能直接去除百分之六十的 COD，硅膠去除率達(dá)到百分之八十九。因此該技術(shù)能夠作為反滲透系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理。

3.3城市污水的處理

近年來，我國(guó)的城市化趨勢(shì)加快，城市的規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大，城市的人口增多，這就導(dǎo)致了城市的污水排放量隨之增加，城市污水的污染程度較輕，可以使用簡(jiǎn)單的無慮過濾方法即可做到有效的處理，但成本較高，無法進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用，而應(yīng)用超濾膜技術(shù)不僅可以大規(guī)模應(yīng)用，同時(shí)可以將常見的城市污水進(jìn)行有效的處理，并過濾其中的污染物，使城市污水可以再次利用，經(jīng)過自來水廠的二次處理后可以重新供應(yīng)給城市居民的使用，形成了良性的水循環(huán)，提高了水資源的利用率。以我國(guó)天津 2002年建成的污水回用廠為例，在使用該技術(shù)后，其每天生產(chǎn)的不脫鹽水與脫鹽水量可達(dá)到 15000m³與10000 m³，去除率在90%以上，出水渾濁度在0.5以下，水質(zhì)極高。

3.4含油廢水的處理

有三種狀態(tài)的含油廢水：包括漂浮在上面的浮油以及混合在水里的散油、再有一種就是包含乳化劑的油。其中比較好處理的是浮油以及散油，可以使用機(jī)械的方法使其有效的分離、使其凝聚產(chǎn)生沉淀、并經(jīng)過活性炭吸附等技術(shù)處理之后，讓其含油量降到最低?？墒侨榛瘎┲袇s包含著有機(jī)化學(xué)物質(zhì)水中存在著微米大小的油性分子，無法通過重力分離和粗粒分離的方法對(duì)其進(jìn)行分離，而且通過超濾膜技術(shù)可以讓水和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行有效的分離，去油同時(shí)出去COD（廢水之中被氧化的物質(zhì)）和BOD（需要氧氣的數(shù)量），進(jìn)一步完成油水的分離。對(duì)于油田中那些廢水和污水能夠調(diào)訓(xùn)排放之前利用先進(jìn)的高效的衡壓底層氣浮工藝以及中空的纖維膜的分離工藝實(shí)行分離：利用操作把其壓力提升到0.1MPa、而且當(dāng)污水的溫度到40℃的時(shí)候，過濾膜的透過范圍能夠可達(dá) 60～120L/（m2·h），此時(shí)濾過的污水含油量為0.32mg/L，污染物質(zhì)的直徑為0.82μm，完美的實(shí)現(xiàn)了特低滲透油田往回注水的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

4提高超濾膜技術(shù)的應(yīng)用措施

第一，合理改善超濾膜處理技術(shù)組合。應(yīng)用超濾膜處理技術(shù)能在水處理工作中取得較好的成效，但超濾膜處理過程中，會(huì)遺留許多分子，因此，在超濾膜技術(shù)水處理過程中應(yīng)結(jié)合其他技術(shù)。例如，將超濾膜技術(shù)與粉末活性炭相結(jié)合時(shí)，如果粉末活性炭的劑量較高，則其會(huì)延長(zhǎng)超濾膜的使用時(shí)間，降低水通量。而如果一直加大活性炭計(jì)量，超濾膜與活性炭會(huì)形成互補(bǔ)關(guān)系，從而很好地控制水的渾濁度，遏制水出現(xiàn)致突變活性。第二，提升超濾膜清洗處理水平。應(yīng)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水處理后，超濾膜會(huì)出現(xiàn)污染問題。因此，應(yīng)充分考慮污染的差異性，從而選擇最為合適的方法來應(yīng)對(duì)超濾膜污染問題。此外，還要做好相關(guān)預(yù)防工作，針對(duì)可能遇到的污染問題及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急方案，確保有效解決出現(xiàn)的污染問題。

5結(jié)束語

環(huán)保工程水與超濾膜技術(shù)相互結(jié)合是有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的好處和深遠(yuǎn)的意義。超濾膜技術(shù)可以更好地凈化水資源，保護(hù)環(huán)境，對(duì)水資源的重復(fù)再利用，而對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行不斷的深入研究和發(fā)展，在未來超濾膜技術(shù)會(huì)更加全面和完善，讓飲用的水資源能夠更加安全可靠，以此來滿足人民各個(gè)角度的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]李姝平.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用管窺[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018，24：192-193.