超濾膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用

谷雨婷(大慶油田設(shè)計(jì)院有限公司，黑龍江 大慶 163712)

0 引言

水資源污染必須及時(shí)加以治理，否則會(huì)對(duì)人民群眾的日常生活造成十分嚴(yán)重的負(fù)面影響?；诖耍夹g(shù)研究人員嘗試使用超濾膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行污水的凈化[1-2]，這類技術(shù)一旦得到普及，就能夠有效解決水資源污染問(wèn)題。

1 超濾膜技術(shù)的應(yīng)用原理

用超濾膜技術(shù)進(jìn)行污染水體的凈化處理，首先要對(duì)超濾膜技術(shù)的使用原理進(jìn)行深入分析與研究。超濾膜凈化技術(shù)是一種可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)水雜質(zhì)過(guò)濾方式的新興技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)凈化出的水在質(zhì)量上能有充分保障。相比較傳統(tǒng)的水雜質(zhì)過(guò)濾方式而言，該項(xiàng)技術(shù)的使用不需要進(jìn)行任何添加劑，對(duì)水源地的要求也沒(méi)有傳統(tǒng)水雜質(zhì)過(guò)濾方式高。因此該項(xiàng)技術(shù)在使用上而言，要比傳統(tǒng)水雜質(zhì)過(guò)濾技術(shù)更加簡(jiǎn)便快捷[3-4]。

2 超濾膜的組件分析

2.1 膜組件的過(guò)濾方式

現(xiàn)階段超濾膜技術(shù)在使用過(guò)程中的過(guò)濾方式通常有兩種：死端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾。所謂的死端過(guò)濾，指的是在過(guò)濾流程開(kāi)始后，水流的流向與超濾膜本身呈垂直狀態(tài)，這樣一來(lái)被超濾膜攔截的雜質(zhì)就能夠停留在超濾膜表面。這種過(guò)濾方式雖然較為方便，但隨著截留雜質(zhì)的不斷增加，水流中雜質(zhì)停留在超濾膜表面的概率也會(huì)不斷的降低。倘若長(zhǎng)時(shí)間使用該方式進(jìn)行水過(guò)濾，過(guò)濾出來(lái)的水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的概率就會(huì)逐漸降低。因此想要使用這種過(guò)濾方式來(lái)進(jìn)行水質(zhì)的凈化處理，就需要定期對(duì)超濾膜進(jìn)行清洗，使得超濾膜表面殘留的水體雜質(zhì)能夠得到去除，超濾膜的阻力才能夠得到保持。除了死端過(guò)濾之外，錯(cuò)流過(guò)濾也是一種較為常見(jiàn)的過(guò)濾方式，這種過(guò)濾方式在使用過(guò)程中是通過(guò)與膜表面平行的方式來(lái)進(jìn)行流動(dòng)的。這種方式不會(huì)將過(guò)多的水體雜質(zhì)遺留在超濾膜表面，因此即便使用很長(zhǎng)一段時(shí)間，也不會(huì)對(duì)過(guò)濾出的水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。使用這種方法來(lái)進(jìn)行水體過(guò)濾的超濾膜，不需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清洗，是一種較為方便快捷的過(guò)濾方式。

2.2 膜組件的結(jié)構(gòu)分析

超濾膜組件的結(jié)構(gòu)形式較為豐富多樣，現(xiàn)階段較為常用的結(jié)構(gòu)形式有螺旋卷式、中空纖維式和板式。相比較其他的超濾膜組件結(jié)構(gòu)模式而言，中空纖維式的膜組件在使用過(guò)程中具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，中空纖維膜組件的表面面積要比其他膜組件結(jié)構(gòu)的面積大一些，其次，就填充密度而言，相比較其他的超濾膜組件，中空纖維膜的填充密度最高，并且這一類超濾膜組件的體積較小，因此在進(jìn)行水體凈化過(guò)濾時(shí)，該類超濾膜組件結(jié)構(gòu)的使用效率最高[1]。

3 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

相比較其他的水體凈化和過(guò)濾模式而言，超濾膜技術(shù)的使用有較為明顯的獨(dú)特性，這類水體過(guò)濾模式運(yùn)用的是物理原理，因此不會(huì)采用任何化學(xué)物品來(lái)進(jìn)行水體凈化。許多技術(shù)研究者也嘗試過(guò)使用化學(xué)物質(zhì)來(lái)進(jìn)行水體的凈化處理，雖然能夠取得一時(shí)的效果，但很可能會(huì)造成水資源的二次污染，因此不會(huì)造成水資源的二次污染是超濾膜技術(shù)使用的最顯著特征。另外，相比較傳統(tǒng)的水資源過(guò)濾模式而言，超濾膜技術(shù)的使用能夠使得被污染水質(zhì)在短期內(nèi)恢復(fù)到可以進(jìn)行循環(huán)使用的狀態(tài)，因此該種水體凈化技術(shù)在水資源的處理效率上有明顯的優(yōu)勢(shì)。另外，該種水體凈化方式的技術(shù)使用準(zhǔn)入門檻較低，因此即便相關(guān)使用人員并不具備專業(yè)知識(shí)和理論也可以，通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)使用該類技術(shù)進(jìn)行水體凈化。除了上述一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)之外，超濾膜技術(shù)的使用，在成本方面也具有較大優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)技術(shù)并不需要花費(fèi)大量的前期資金投入來(lái)進(jìn)行運(yùn)作，卻能夠達(dá)到較為良好的實(shí)體處理效果，因此值得進(jìn)一步推廣。

4 超濾膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用問(wèn)題

4.1 水處理過(guò)程中能源損耗大

使用超濾膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行水體凈化，需要不斷的進(jìn)行動(dòng)力攻擊。目前國(guó)內(nèi)經(jīng)常使用的動(dòng)力裝置，在運(yùn)作效率上仍然無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)。因此想要使用超濾膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行水資源污染的控制，就勢(shì)必會(huì)消耗大量的能源，在這一過(guò)程中，雖然超濾膜技術(shù)的引入不需要花費(fèi)過(guò)高的成本，但相應(yīng)動(dòng)力裝置的使用仍然會(huì)使得最終的成本大力提升。倘若不進(jìn)行充分的動(dòng)力供給，那么最終使用超濾膜技術(shù)所過(guò)濾出的水體資源很可能會(huì)無(wú)法符合國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果使用充分的動(dòng)力供給來(lái)進(jìn)行超濾膜技術(shù)的運(yùn)用，其能源消耗又無(wú)法與當(dāng)前綠色節(jié)能可持續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)理念相貼合。因此從這一方面來(lái)看，水處理過(guò)程中過(guò)量的能源消耗，仍然是超濾膜技術(shù)在使用過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題[2]。

4.2 超濾膜容易受到污染

在使用超濾膜金屬進(jìn)行污染水體凈化的過(guò)程中，超濾膜本身也會(huì)受到污染，超濾膜受到污染的狀況嚴(yán)重程度，會(huì)直接影響到水體凈化的質(zhì)量，然而不論怎樣進(jìn)行超濾膜使用技術(shù)的改進(jìn)與完善，超濾膜污染問(wèn)題都無(wú)法得到有效規(guī)避?，F(xiàn)階段對(duì)超濾膜技術(shù)使用的有效完善方式，是把污染嚴(yán)重的超濾膜通過(guò)化學(xué)藥劑洗刷的方式恢復(fù)原貌，讓超濾膜能夠進(jìn)行到下一輪的水體凈化流程當(dāng)中去。但這種方式，仍然無(wú)法從根本上解決超濾膜容易受到污染的問(wèn)題。

4.3 技術(shù)組合的選擇上存在缺陷

要使用超濾膜來(lái)進(jìn)行污染水體的凈化，相關(guān)工作人員就首先要對(duì)水體的污染程度和污染狀況進(jìn)行全面的考察與分析，在對(duì)污染水體有較為全面的了解后，根據(jù)超濾膜處理技術(shù)使用所應(yīng)當(dāng)投入的成本預(yù)算，來(lái)對(duì)究竟選擇哪種方式進(jìn)行污染水體的處理，進(jìn)行充分的討論。為了實(shí)現(xiàn)上述環(huán)節(jié)流程，工作人員通常會(huì)對(duì)水源地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，通過(guò)水體樣本的抽取來(lái)對(duì)污染水體進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和記錄。但在很多情況下，通過(guò)考察與討論決定使用超濾膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行水體污染凈化處理的流程完成后，最終經(jīng)過(guò)處理的水資源仍然無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下又要進(jìn)行已經(jīng)處理完畢水體的二次處理。這種方式不僅會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力，還會(huì)浪費(fèi)水資源處理的成本[3]。

5 超濾膜技術(shù)的具體應(yīng)用措施

5.1 注重新技術(shù)的研發(fā)

由于超濾膜技術(shù)在使用了較長(zhǎng)一段時(shí)間后，超濾膜本身會(huì)受到污染水體的影響，出現(xiàn)污染現(xiàn)象，嚴(yán)重污染的超濾膜很可能會(huì)對(duì)已經(jīng)完成凈化的水體產(chǎn)生二次污染。因此，工作人員嘗試通過(guò)化學(xué)藥劑的使用來(lái)對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重污染的超濾膜進(jìn)行清洗，但這個(gè)清洗流程較為復(fù)雜和漫長(zhǎng)，很可能會(huì)對(duì)超濾膜技術(shù)的使用頻率產(chǎn)生負(fù)面影響。為此相關(guān)技術(shù)研究人員應(yīng)當(dāng)嘗試進(jìn)行超濾膜技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與完善，在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上。加強(qiáng)超濾膜本身的抗氧化特性，使得超濾膜在進(jìn)行污染水體凈化過(guò)程中，被污染現(xiàn)象發(fā)生概率得到控制。

5.2 注重對(duì)超濾膜的清洗

由于對(duì)污染水的處理較為復(fù)雜，需要花費(fèi)漫長(zhǎng)的時(shí)間，也很可能會(huì)對(duì)超濾膜產(chǎn)生十分嚴(yán)重的污染。因此在尚未進(jìn)行新技術(shù)研發(fā)的階段，工作人員只能夠通過(guò)對(duì)超濾膜的清洗來(lái)進(jìn)行下一輪超濾膜技術(shù)的使用。需要注意的是，不同性質(zhì)的污染水再進(jìn)行凈化處理后，所導(dǎo)致的超濾膜污染現(xiàn)象有所不同。因此在對(duì)超濾膜污染進(jìn)行處理的過(guò)程中，必須要具體問(wèn)題具體分析，對(duì)超濾膜的污染現(xiàn)象進(jìn)行有效歸類，嘗試采取最適宜的清洗方式來(lái)對(duì)超濾膜進(jìn)行有效清洗。在進(jìn)行超濾膜清洗的過(guò)程中，工作人員還需要對(duì)給超濾膜進(jìn)行清洗的自然水體，水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，倘若在進(jìn)行超濾膜清洗過(guò)程中所應(yīng)用的自來(lái)水水質(zhì)本身就存在問(wèn)題，那么超濾膜污染就無(wú)法得到完全解決，甚至?xí)捎谇逑此|(zhì)本身的問(wèn)題而變得更加嚴(yán)重。

5.3 提高超濾膜技術(shù)組合的合理性

雖然超濾膜技術(shù)在使用過(guò)程中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但并不意味說(shuō)在進(jìn)行污染水資源處理的過(guò)程中，只能夠單獨(dú)使用超濾膜處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行污染水體的凈化，實(shí)際上在面對(duì)污染水資源處理問(wèn)題時(shí)，工作人員可以嘗試通過(guò)各類處理技術(shù)靈活組合的方式，來(lái)讓被污染水資源的處理效率得到有效提升，令被處理完畢的水資源質(zhì)量能夠得到有效保障。由于水資源被污染原因有所不同，因此被污染的水資源并非都適宜于通過(guò)同一種方式來(lái)進(jìn)行污染處理。工作人員應(yīng)當(dāng)秉承具體問(wèn)題具體分析的態(tài)度，提高超濾膜技術(shù)組合使用的合理性，選擇最為貼合目標(biāo)污染水資源的處理方式來(lái)進(jìn)行水體凈化。只有如此，才能夠在保證水污染處理效率的前提下，進(jìn)一步提升被污染水體凈化后的水體質(zhì)量[4]。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，就目前的水資源污染處理問(wèn)題而言，超濾膜技術(shù)仍然是較為適宜進(jìn)行廣泛使用的新技術(shù)，使被污染水體資源能夠在短時(shí)間內(nèi)得到有效凈化，通過(guò)循環(huán)利用的方式達(dá)到污水凈化的目的。