環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

蔣凌浩 周福盛

大連宇都環(huán)境工程技術(shù)有限公司 遼寧大連 116000

隨著我國環(huán)境工程建設(shè)的不斷發(fā)展，環(huán)境凈化技術(shù)也隨之得到了較大的進(jìn)步，不斷有創(chuàng)新型的環(huán)境凈化技術(shù)被開發(fā)與應(yīng)用，超濾膜技術(shù)就是其中典型的代表。超濾膜技術(shù)由于本身良好的過濾效果，所以被廣泛地應(yīng)用到水污染的處理中，并取得了顯著的效果。超濾膜技術(shù)相對于傳統(tǒng)技術(shù)可以高效率回收污水，提高海水淡化效率，一定程度上解決我國面臨的水資源不均問題，同時大幅度提升環(huán)境工程水處理效率。

1 超濾膜技術(shù)機(jī)理概述

超濾即是指在溶液壓力控制范圍下使溶劑和一些低分子量溶質(zhì)透過膜上微孔到達(dá)膜另一側(cè)的過程，在這一過程中，高分子溶質(zhì)以及相關(guān)乳化膠束團(tuán)則會截留下來，這樣也可實(shí)現(xiàn)透過溶液進(jìn)行分離。對于截留過程而言，其實(shí)際上是借助篩分的作用，然而由于受到膜的靜電效用影響，截留功效也能得到全面的發(fā)揮。在開展超濾分離工作的過程中，料液在一定程度上會受到外部壓力的作用，使得膜表面及微孔可吸納膠體物質(zhì)及高分子物質(zhì)，而孔內(nèi)由于受到阻塞也會出現(xiàn)截留的現(xiàn)象，再加上膜表層篩分作用的發(fā)揮，也會使超濾膜技術(shù)全面發(fā)揮阻止作用，而水分、低分子物質(zhì)以及無機(jī)鹽等則會透過膜。通常情況下，超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域控制在500-500000范圍內(nèi)，而孔徑數(shù)值則是在0.002-0.100μm之間，在開展工作的過程中，操作靜壓差為0.1-0.5MPa，至于被分離組分的直徑則在0.005-10.000μm之間。

2 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

2.1 超濾膜技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境工程中的含油廢水處理

污水中的油質(zhì)一直以來都是污水處理中的難點(diǎn)，主要是由于油質(zhì)密度比水小，會浮于水體之上。在含油的廢水處理中，應(yīng)用超濾膜技術(shù)也能夠取得良好的效果。在處理含油廢水時，可以借助不同的濾膜，先對污水中的油質(zhì)進(jìn)行分離。在油質(zhì)分離后進(jìn)行污水的常規(guī)處理，其在油田領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在油田開采中，隨著石油冒出油井的還有大量水體，如果不能良好地將二者分離，石油質(zhì)量會受到嚴(yán)重影響，同時，會對水體造成污染。利用超濾膜技術(shù)將兩者過濾分離，不僅使得油質(zhì)更加純粹，也可以使得過濾后的水體被安全地排放到外部環(huán)境中。當(dāng)然，在過濾含油水體時，也會遇到水體形成的一些有機(jī)化合物，也可以利用超濾膜和添加劑結(jié)合的方式，通過一些化學(xué)試劑來析出水體中的化合物，然后運(yùn)用超濾膜來進(jìn)行過濾分離，以提高含油污水的處理效果。

2.2 食品工業(yè)污水的處理

現(xiàn)如今，中國食品工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展以及國民生活水平的提升，使中國食品加工廠的數(shù)量越來越多，食品工業(yè)污水的排放總量也在逐年增加。各類食品加工廠在進(jìn)行食品加工時都會出現(xiàn)大量的污水，這部分污水中往往帶有大量有機(jī)物以及懸浮物，雖然相較于其他類型廢水而言其毒性并不大，但是如果沒有及時處理此類污水，就會造成水資源的富營養(yǎng)化，加快水體中的氧氣消耗速度，嚴(yán)重時會導(dǎo)致水體中各類水生生物缺氧死亡，破壞生態(tài)環(huán)境的同時加速水質(zhì)惡化。超濾膜技術(shù)具有非常好的除菌效果，能夠凈化食品工業(yè)污水中的各種雜質(zhì)，還可以將水中的乳糖、酵母等物質(zhì)回收，降低資源浪費(fèi)，推動食品工業(yè)發(fā)展。

2.3 海水淡化處理

全球淡水資源日益減少，而海水占據(jù)全球總儲水量的97.2%，是名副其實(shí)的液體寶藏，海水每年有450萬m3會被蒸發(fā)成為淡水，但是這些淡水中90%會通過降雨回到海洋，只有10%變成雨雪降落在大地上，可見單純依靠氣象循環(huán)產(chǎn)生的淡水量不足以解決淡水危機(jī)。海水是一種成分非常復(fù)雜的水溶液，大體可以劃分五類：主要成分為一些常量元素和金屬離子，通過初步的蒸餾就可以減少其大部分；另外包括可溶氣體、營養(yǎng)元素、微量元素和有機(jī)物質(zhì)，使得海水無法被人直接飲用。超濾膜技術(shù)的應(yīng)用大部分作用就是為了處理這些有機(jī)質(zhì)和無機(jī)鹽，還有多種有害物質(zhì)。海水淡化是一個龐大復(fù)雜的工程，各國都在海水淡化中投入了大量的研發(fā)精力，目前超濾膜技術(shù)已經(jīng)能夠利用在海水處理過程中。超濾膜技術(shù)消耗能量低可以減輕能源成本、操作簡單便于設(shè)備做自動化處理、分離效果好使得海水中大分子顆粒能夠被隔離、附帶的化學(xué)物質(zhì)能夠有效減輕海水的含堿量，并且超濾膜技術(shù)還可以和反滲透技術(shù)相結(jié)合，對于高渾濁的海水也能夠有效發(fā)揮作用，為海水淡化做出了極大地改善。

2.4 在造紙廢水處理工作中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的各個行業(yè)領(lǐng)域也取得了很大的成就。如今，無論是國家政府辦公機(jī)構(gòu)還是各級學(xué)校，都會使用大量的紙張，因?yàn)槿藗儗垙堄兄鴺O大的需求，這也使得造紙廠的廢水污染問題加重，對于我國的生態(tài)環(huán)境更是產(chǎn)生了極大的影響，如果工作人員借助化學(xué)藥劑對造紙廢水進(jìn)行處理，其不但無法起到好的凈化效果，而在處理期間因?yàn)榛瘜W(xué)藥劑會隨水溶液流入到地下，其也會對地下水造成極大的污染。通過對超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，水溶液中的紙漿可以得到有效壓縮，而紙張的重復(fù)利用率也會得到最大限度的提高，這樣工作人員也可對地下水進(jìn)行有效保護(hù)，以防其受到水溶液的污染。

3 結(jié)語

總而言之，雖然我國擁有極為豐富的海洋資源，但淡水資源相對極少，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水資源浪費(fèi)的問題也變得更為嚴(yán)重。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，我國淡水資源人均用量僅為世界平均水平的1/5，針對此，將淡水資源匱乏問題進(jìn)行解決已成為我國一大工作目標(biāo)，通過對超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，它不但可以實(shí)現(xiàn)對海水的淡化，同時還能對生活廢水進(jìn)行有效回收及利用。因此，對于水資源保護(hù)而言，超濾膜技術(shù)起著極為重要的作用。