全膜法水處理工藝技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

張興超

摘 要

環(huán)境保護(hù)是我國(guó)基本國(guó)策之一，每個(gè)公民都要盡全力保護(hù)環(huán)境，確保生態(tài)平衡。而伴隨著工業(yè)化程度的加深，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重。為了確保飲水安全，人們開(kāi)發(fā)出全膜法水處理工藝，相較于傳統(tǒng)工藝，該項(xiàng)工藝有諸多優(yōu)勢(shì)。本文以此為基礎(chǔ)，研究探討全膜法水處理工藝的技術(shù)特性，分析具體實(shí)踐應(yīng)用舉措，以提升污水處理效率性，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

關(guān)鍵詞

全膜法水處理工藝技術(shù);環(huán)境保護(hù);應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)： X703 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.081

1 全膜法水處理工藝簡(jiǎn)述

1.1 全膜法水處理工藝

全膜法水處理工藝，是目前水處理發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的一種全新的水處理技術(shù)，焦點(diǎn)在于運(yùn)用超濾、反滲透、EDI技術(shù)等來(lái)達(dá)成對(duì)各類(lèi)廢水（如市政、生活、工業(yè)廢水等）中含有的懸浮物、微生物、污染物等污染因素的清除。因?yàn)殡姖B析技術(shù)是新晉出現(xiàn)的，它在處理水質(zhì)提高效率方面有明顯優(yōu)勢(shì)性，所以被用于高純水凈化方面。按照凈水的程度，筆者覺(jué)得可以應(yīng)用于水質(zhì)的完全循環(huán)利用上，如此不但能夠減輕水污染對(duì)大眾生活工作造成的影響，而且能夠解決水資源供需難題。

相較于傳統(tǒng)滲透工藝，全膜法水處理工藝對(duì)污水處理效率更高，而且所需時(shí)間更短，在對(duì)BOD、COD的清除上，也可以獲得顯著的成效。EDI技術(shù)是全膜法處理污水的中心，也是全膜法水處理和傳統(tǒng)滲透膜過(guò)濾處理的差異之處。EDI技術(shù)以電滲析為重，將離子交換通過(guò)電流方式進(jìn)行，促使水處理過(guò)程平穩(wěn)有序開(kāi)展。超濾、反滲透是工業(yè)污水回用是應(yīng)用到的核心技術(shù)，這兩項(xiàng)在污水過(guò)濾、回收重利用中發(fā)揮較大作用，勝過(guò)傳統(tǒng)過(guò)濾手段數(shù)百倍，大大提高了對(duì)水中固體顆粒、懸浮物、膠體的清除效率。

1.2 全膜水處理工藝流程

全膜法水處理工藝屬于第三代水處理工藝，工作流程大體是環(huán)繞著超濾、微濾、反滲透、EDI技術(shù)而施行展開(kāi)，主要工作流程是把離心之后水體上層的清夜經(jīng)由超濾裝置實(shí)現(xiàn)水樣初步處理，而后進(jìn)行反滲透操作、電滲析，清除當(dāng)中的無(wú)機(jī)氮/磷等污染物。運(yùn)用全膜法展開(kāi)水樣初期處理，比活性炭吸附的時(shí)效性更高，且在更換頻率上也具有優(yōu)勢(shì)。處理污染程度較重的廢水時(shí)，可先對(duì)大分子物質(zhì)進(jìn)行處理，清除極易傷損膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，確保接下來(lái)電滲析步驟的安全牢靠，最大化減輕裝置受損度。反滲透操作是運(yùn)用反滲透膜在壓力之下的有益特性，把水中通過(guò)超濾操作后存留的細(xì)菌/有機(jī)物排出，有利于EDI裝置對(duì)水質(zhì)的進(jìn)一步提純處理。

EDI技術(shù)指的是在膜堆旁側(cè)裝置通電電流，迫使自由離子可以定向化遷徙，從而使得陰離子和陽(yáng)離子分開(kāi)，接著除掉水中的含氮無(wú)機(jī)小分子。鹽類(lèi)物質(zhì)處理過(guò)程中，EDI技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)電力分解反復(fù)化操作，從而獲得高純水，且無(wú)須再進(jìn)行其他步驟加強(qiáng)處理，規(guī)避了酸堿再生工藝對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的損害現(xiàn)象，最大化減輕水處理工藝對(duì)水環(huán)境的影響。

2 全膜水處理分類(lèi)

第一是超濾，超濾運(yùn)用的濾膜孔徑一般在0.005-1um間，膜大多是不對(duì)稱(chēng)的多孔徑性半透膜，應(yīng)用原理是0.1-1mpa靜壓麗作用下，小分子無(wú)機(jī)顆粒、溶解鹽類(lèi)等會(huì)透過(guò)濾膜，有機(jī)污染大分子則會(huì)濾除出去。懸浮顆粒等也被濾除在外，從而對(duì)水質(zhì)進(jìn)行初步凈化。

第二是反滲透膜。反滲透膜用于分離液體中顆粒物質(zhì)，不過(guò)反滲透膜在挑選時(shí)要謹(jǐn)慎，反滲透系統(tǒng)內(nèi)耗很大，極易被固體顆粒傷害，也容易遭受藻類(lèi)、原生生物的污染。

第三是微濾。微濾和超濾原理有相似之處，唯一的差異是處理的顆粒大小尺寸不同。通常顆粒尺寸高于1um，則選擇微濾。它更多地運(yùn)用在對(duì)工業(yè)給水預(yù)處理、應(yīng)用水污水預(yù)處理中。此外，為電子行業(yè)也會(huì)采用該項(xiàng)技術(shù)來(lái)對(duì)超純水進(jìn)行處理。

第四是海鹽去除。海水資源雖然比較豐富，但全球范圍內(nèi)來(lái)看依然處于緊缺狀態(tài)。水資源短缺、水環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重，一大原因是海水淡化工藝進(jìn)展受阻。海水除鹽成本非常高，比污水回用還要高。所以海鹽去除技術(shù)的研究具有很高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。采用電滲析技術(shù)則能夠?qū)｛}進(jìn)行高效率去除，一般是運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)，組合整套EDI裝置，以此來(lái)提高電滲析系統(tǒng)的平穩(wěn)度，并達(dá)成連續(xù)凈水，出水量穩(wěn)定，操作自動(dòng)化程度較高，這是未來(lái)水工藝發(fā)展的主要趨勢(shì)和方向。不過(guò)因?yàn)楝F(xiàn)在電滲析技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展并不健全，沒(méi)有形成體系化，系統(tǒng)對(duì)滲透膜、原水水質(zhì)要求過(guò)高，成本效益較強(qiáng)，無(wú)法進(jìn)行量化生產(chǎn)，所以不具備現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性，還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究。

3 全膜法水處理工藝技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的日漸優(yōu)化創(chuàng)新，關(guān)聯(lián)的污水處理工藝也不斷增多，當(dāng)中全膜法水處理工藝技術(shù)是具有典范性的一項(xiàng)技術(shù)。它的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)上：首先不會(huì)產(chǎn)生二次污染。相比其他化學(xué)污水凈化技術(shù)方式，全膜法水處理工藝技術(shù)絕不會(huì)造成二次污染，從而確保污水凈化結(jié)果更為高效。這一技術(shù)的應(yīng)用直接對(duì)膜結(jié)構(gòu)展開(kāi)，不但清楚效率高超，而且時(shí)效性也更久。其次，操作方便。全膜法水處理工藝技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中還表現(xiàn)出操作便捷的特性，只運(yùn)用反滲透膜、超濾膜即可實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的污水凈化效果。在污水凈化處理時(shí)所占面積也較小，可謂實(shí)現(xiàn)多重優(yōu)勢(shì)疊加，因此獲得廣泛應(yīng)用。最后具有安全經(jīng)濟(jì)性。全膜法水處理工藝技術(shù)不但凈化效率高而且安全性也較強(qiáng)，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用效果也非常理想。這一特點(diǎn)指的是施工技術(shù)方式的應(yīng)用可以避免凈水處理對(duì)周邊工作人員產(chǎn)生損害影響，整個(gè)操作過(guò)程都不會(huì)釋放或產(chǎn)生危害人體的物質(zhì)。

4 全膜法水處理工藝技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

首先是膜法預(yù)處理。對(duì)污水處理操作的高效踐行來(lái)說(shuō)，膜法預(yù)處理是較為基礎(chǔ)的一個(gè)方式。該方法就污水展開(kāi)超濾膜過(guò)濾，使得污水當(dāng)中的各種大顆粒污染物質(zhì)得以清除，確保相應(yīng)膜處理的效率性和安全性。膜法預(yù)處理比傳統(tǒng)活性炭處理的實(shí)際效率更高，在速度上也存在明顯優(yōu)勢(shì)，另外清潔度優(yōu)化效果上也超出許多，從而為接下來(lái)的污水凈化處理打好根基。

其次是反滲透處理。初步凈化完成后，接下來(lái)要進(jìn)行的便是反滲透處理。應(yīng)用到的材料是反滲透膜。相對(duì)比預(yù)定處理，這一步驟的處理能力更高一些，呈現(xiàn)的凈化純度效果也更好。反滲透處理是利用水壓力展開(kāi)污水處理，過(guò)濾并清除掉污水中的微生物、細(xì)菌等，提高水的純凈度，使之與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)需求相吻合。該反滲透技術(shù)方式本質(zhì)上是一種頂膜分離技術(shù)，要對(duì)反滲透裝置進(jìn)行合理規(guī)劃，推動(dòng)其精密度獲得提升，同時(shí)確保反滲透效果不斷增強(qiáng)，力求只透過(guò)水分子，即可清除雜質(zhì)。反滲透技術(shù)當(dāng)中最常見(jiàn)的膜結(jié)構(gòu)是醋酸纖維素反滲透膜、反滲透復(fù)合膜。

最后是EDI技術(shù)。該技術(shù)的有效運(yùn)用能夠最大化提高污水處理純度。該技術(shù)對(duì)殘留的鹽分物質(zhì)加以電離分解，特別是對(duì)酸堿再生造成的威脅加以管控和遏制。EDI技術(shù)的運(yùn)用其實(shí)是對(duì)電源作用下的陰陽(yáng)電極展開(kāi)互相作用，從而對(duì)水質(zhì)施行電解凈化，加強(qiáng)污水凈化效果。

5 全膜法水處理工藝的優(yōu)化舉措

首先要掌握好技術(shù)要點(diǎn)。通常狀況下，溫度會(huì)不斷升高，反滲透產(chǎn)水率也漸漸增加，水的脫鹽率會(huì)不斷下降。在溫度漸漸提高時(shí)，原水中離子擴(kuò)散速度會(huì)加快，極易穿透反滲透膜，因此采用全膜法水處理工藝時(shí)要顧及溫度的影響作用，確保溫度在22度左右，不能過(guò)低或過(guò)高。pH值方面，進(jìn)水pH值對(duì)脫鹽率有明顯影響。pH值是6.5時(shí)，脫鹽率達(dá)到頂峰數(shù)值，pH值下降，脫鹽率也隨之降低。因此要把控好污水的pH值。離子濃度方面，一般反滲透膜兩側(cè)離子濃度差值和透鹽率是正比例影響關(guān)系。濃度差愈大，透鹽率愈高。采用反滲透裝置時(shí)，因?yàn)椴僮鲏毫Φ挠绊?，進(jìn)水量會(huì)因此提升，從而導(dǎo)致膜表面水流速度加強(qiáng)。所以要控制減少膜兩側(cè)的濃度差，實(shí)現(xiàn)脫鹽率的穩(wěn)定。

其次預(yù)先做好理論分析。污水處理過(guò)程中想要高效率的運(yùn)用全膜法水處理工藝，必須要提前仔細(xì)研讀全膜法水處理工藝?yán)碚摚私馕鬯幚硐到y(tǒng)的構(gòu)成，對(duì)一些規(guī)范和可能存在或出現(xiàn)的問(wèn)題多加注意，認(rèn)真研究論證數(shù)據(jù)參數(shù)，保障污水處理在達(dá)成以上要求和標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上實(shí)踐展開(kāi)。此外還要常常去同類(lèi)型公司參觀，學(xué)習(xí)污水處理經(jīng)驗(yàn)，并聯(lián)系自我狀況，對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化。

第三，健全規(guī)章制度。采用全膜法水處理工藝時(shí)，要強(qiáng)化管理力度，創(chuàng)建健全的管理機(jī)制，從而保障全膜法每一個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)用效果理想化。按照全膜法水處理工藝流程，大家要熟知每個(gè)細(xì)節(jié)，訂立上崗機(jī)制，讓員工發(fā)揮自主性，按照規(guī)范要求展開(kāi)操作行動(dòng)。同時(shí)創(chuàng)建監(jiān)督機(jī)制，定期查檢每一個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行狀況是否無(wú)誤，查驗(yàn)技術(shù)人員操作行為是否遵從規(guī)范要求，確保污水處理系統(tǒng)參數(shù)沒(méi)有超過(guò)合理范疇。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，以防設(shè)備有損，進(jìn)而影響到污水處理效果。并對(duì)維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行存檔匯報(bào)，以便后續(xù)查看，如果發(fā)現(xiàn)有何問(wèn)題，必須第一時(shí)間解決。

第四，培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才。技術(shù)人才是全膜法水處理工藝的實(shí)踐者，所以要高度重視技術(shù)人才的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和實(shí)操技能?？梢灾贫ㄈ瞬排嘤?jì)劃，按照技術(shù)人才現(xiàn)狀，通過(guò)師徒制、老帶新等方式，指導(dǎo)新職員在最短時(shí)間內(nèi)熟悉各項(xiàng)工作步驟及要求。加強(qiáng)對(duì)老職員的培訓(xùn)力度，聘請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家、骨干技術(shù)人員講解和實(shí)操，提高職員技術(shù)能力。培訓(xùn)內(nèi)容要盡可能全面，如全膜法水處理工藝原理、操作方法、設(shè)備維護(hù)知識(shí)、故障處理方法等，來(lái)不斷提高技術(shù)人才專(zhuān)業(yè)節(jié)能和操作水平，保障污水處理效果的理想化，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的根本目的。

6 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，全膜法水處理技術(shù)不但自動(dòng)化程度較高，而且不會(huì)占用過(guò)多空間，運(yùn)行方面的穩(wěn)定性也非常良好，而且對(duì)水質(zhì)的提純效果非常好。工序復(fù)雜程度相對(duì)而言也不高，有利于推動(dòng)對(duì)污水的重復(fù)回收和利用，無(wú)須展開(kāi)后續(xù)工作，省時(shí)省心省力。不過(guò)對(duì)原水水質(zhì)的要求、價(jià)格因素依然會(huì)在一定層面上制約其推廣和發(fā)展。本文著重闡述該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用策略，希望對(duì)同行業(yè)人員會(huì)起到一定的參考作用。

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