環(huán)保工程水處理過程中的超濾膜技術(shù)應(yīng)用

趙浩華

中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 310000

通過運(yùn)用多層膜，分離處理不同物質(zhì)是超濾膜技術(shù)的基本概念，其主要參照溶質(zhì)、溶劑可分離的性質(zhì)，具有顯著的分離作用。將其應(yīng)用到環(huán)境工程水處理作業(yè)中，能夠?yàn)槲鬯幚砉ぷ鲙?lái)很大幫助。本文以超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的具體應(yīng)用為探討主題，簡(jiǎn)要分析其技術(shù)原理與應(yīng)用特點(diǎn)，從飲用水凈化、市政廢水處理以及工業(yè)污水處理等方面闡述其應(yīng)用方法。

1 超濾膜技術(shù)概述

1.1 膜分離

壓力推動(dòng)是膜分離的主要作用力，由超濾、微濾、納濾和反滲透四種技術(shù)構(gòu)成了膜分離。不同的膜分離技術(shù)主要表現(xiàn)在分離范圍的不同，其中超濾技術(shù)以凈化和分級(jí)為主，微濾技術(shù)以微小物質(zhì)的過濾為主，反滲透技術(shù)以節(jié)流為主，納濾技術(shù)在超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)之間。通過對(duì)實(shí)際的膜分離技術(shù)分析能夠表明，在飲用水的處理中以超濾技術(shù)的效果最好。

1.2 超濾膜分離

在進(jìn)行超濾膜分離的水處理操作時(shí)，應(yīng)注重以下兩個(gè)方面的加強(qiáng)：第一，通過機(jī)械進(jìn)行更高效的膜面篩分，第二，停留溶質(zhì)于膜表面和膜孔位置。壓力差是發(fā)揮超濾膜分離技術(shù)作用的關(guān)鍵，能夠?qū)⒁后w中過大的物質(zhì)通過膜表面的濾孔進(jìn)行排除，只有小于濾孔的物質(zhì)才可流入濾膜，使不同的物質(zhì)得到有效過濾，確保過濾質(zhì)量[1]。

1.3 超濾膜的材料

隨著超濾膜技術(shù)的不斷發(fā)展，在超濾膜材料方面在不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新，逐漸誕生出多種類型的超濾膜材料，通常以醋酸纖維素和聚丙烯材料為主。在進(jìn)行實(shí)際的超濾膜技術(shù)處理過程中，會(huì)由于材料所具有的不可逆的吸附問題造成膜通量的下降。對(duì)于超濾膜材料的優(yōu)化和應(yīng)用還需要加大投入，采用pH值適中、化學(xué)穩(wěn)定性高、難以被微生物降解的高分子材料，可提高超濾膜技術(shù)的處理水平。

1.4 應(yīng)用特點(diǎn)

相比于其他類型的過濾技術(shù)，超濾膜技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中體現(xiàn)出了良好的清除效果，經(jīng)過處理的水質(zhì)更佳，大大削弱了對(duì)化學(xué)試劑的依賴性使用，有效避免出現(xiàn)二次污染問題。顯著的安全性也為操作人員的技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)諸多便利，依托于編程化管理模式，整個(gè)處理系統(tǒng)的運(yùn)作效率大幅提升。除此以外，超濾膜技術(shù)的耐化學(xué)性較強(qiáng)，不僅耐堿耐酸，還體現(xiàn)出耐水解的良好特質(zhì)，普遍適用于大部分的處理情況。

2 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的具體應(yīng)用

2.1 飲用水凈化

在城市工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程中，水污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，對(duì)人類的人身安全與身體健康帶來(lái)較大威脅，也在一定程度上制約并阻礙著城市文明的健康發(fā)展。藻類與病原體是導(dǎo)致出現(xiàn)水污染問題的兩方面主要因素，要想使得這一問題得以有效解決，還需重視污水處理中水純度的進(jìn)一步提升，為人們的飲水安全提供基本保障[2]。

2.2 市政廢水處理

處理市政廢水主要目的在于對(duì)水資源的節(jié)約利用，滿足城市生產(chǎn)生活的用水需求。在現(xiàn)階段城市廢水的處理作業(yè)中，主要涉及到反滲透技術(shù)與離子交換技術(shù)等。在市政廢水處理中引入超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，可以使得管道污水、生活污水以及地表沉積物中的雜質(zhì)得以有效過濾，并最大程度上清除內(nèi)部存有的有害微生物等。通過實(shí)踐應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，超濾膜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)：①不會(huì)帶來(lái)質(zhì)變問題，有效保證整個(gè)過濾過程的穩(wěn)定運(yùn)行。②精巧的設(shè)備結(jié)構(gòu)為工作人員的技術(shù)操作提供方便。③針對(duì)各種類型的分子量物質(zhì)，可以進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的不同的分類操作，高效自動(dòng)化的設(shè)備系統(tǒng)大幅提高了分離作業(yè)效果。④能夠適應(yīng)多樣化的不同水質(zhì)，具有十分廣泛的應(yīng)用范圍，將超濾膜技術(shù)正確地應(yīng)用到廢水處理中，能夠促進(jìn)市政廢水再利用效率的穩(wěn)步提升，對(duì)城市文明的進(jìn)步發(fā)展大有助益。

2.3 工業(yè)污水處理

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開工業(yè)產(chǎn)業(yè)的有力支持，近年來(lái)，以食品工業(yè)為代表的行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迅猛，但在此過程中也帶來(lái)了不少的工業(yè)廢水，極大地加重了市政污水處理的工作負(fù)擔(dān)。在工業(yè)廢水中，殘存著蛋白質(zhì)、淀粉以及脂肪等生產(chǎn)加工后產(chǎn)生的物質(zhì)，其具有一定的再加工利用價(jià)值。除此以外，在食品工業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)中，需要對(duì)此類物質(zhì)予以及時(shí)處理，避免其釋放出過量的BOD，或使得含有高有機(jī)含量的污水流入自然環(huán)境中，對(duì)環(huán)境安全以及人體安全帶來(lái)不利影響。利用超濾膜技術(shù)處理此類工業(yè)污水，可以將淀粉、脂肪與酵母等物質(zhì)從污水中分離出來(lái)，以便進(jìn)行二次加工利用，為水資源的使用安全提供重要保障。高效、科學(xué)地處理食品工業(yè)廢水，還能夠減少BOD與BOD廢水對(duì)環(huán)境的污染，全面提升污水處理工藝水平。

2.4 海水淡化處理

隨著世界淡水資源的緊缺，人們將研究的注意力集中在豐富的海水資源上。海水占據(jù)地球的2/3，如果能夠?qū)⒑Ｋ行У?，將大大緩解人們面臨的淡水資源危機(jī)。海水之所以不能作為生活用水，是因?yàn)楹Ｋ暮}量極高。利用超濾膜進(jìn)行海水淡化的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，通過改變超濾膜的過濾特性，能夠使海水中的鹽物質(zhì)析出，而其他成分則可以保留，不會(huì)影響水的性質(zhì)。利用超濾膜進(jìn)行海水淡化的方式被稱為反滲透。反滲透可以提高海水脫鹽的效率，在未來(lái)的水資源保護(hù)中有廣闊的應(yīng)用空間[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境工程的水處理逐步受到社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注，其不僅與人們的日常生活緊密相關(guān)，還是衡量城市發(fā)展的重要指標(biāo)。要進(jìn)一步提升市政污水的處理成效，還需加快對(duì)超濾膜技術(shù)的普及應(yīng)用，將其靈活引入到市政廢水、工業(yè)污水的處理工作中，充分發(fā)揮其物化、分離功能，提高水資源凈化程度。