超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用

王志磊

(上海電氣集團(tuán)國(guó)控環(huán)球工程有限公司，山西 太原 030000)

引 言

水處理是當(dāng)前我國(guó)的重點(diǎn)研究任務(wù)，能夠大幅提高我國(guó)水資源利用率，在減少?gòu)U水污染的基礎(chǔ)上避免資源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)，但當(dāng)前的環(huán)保工程中，如何有效開展水處理仍然是一項(xiàng)難題。超濾膜技術(shù)的出現(xiàn)改變了以往水處理的整體結(jié)構(gòu)，該項(xiàng)技術(shù)更加契合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展要求，因此要求對(duì)該技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，以此擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍，從而為我國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 環(huán)保工程水處理的超濾膜技術(shù)概述

1.1 超濾膜技術(shù)原理

超濾膜技術(shù)主要是利用人工合成的高分子超濾膜，概念的定義是與微濾、納濾有關(guān)聯(lián)，其在實(shí)際應(yīng)用中可以最大限度利用溶劑和可溶性分子的低含量，以保持良好的分子量。超濾膜技術(shù)依靠的是超濾膜作為篩分與過(guò)濾，高效、純化的篩選污染物質(zhì)，其靜電效果可濾除物大分子污染物、原微生物等。在環(huán)境工程中對(duì)污水進(jìn)行處理，能夠?qū)⑽鬯械年P(guān)鍵物質(zhì)去除，進(jìn)而控制水體的物質(zhì)，但污水具有復(fù)雜性、不穩(wěn)定性及難降解性的特點(diǎn)，具體如表1所示。

表1 環(huán)境工程污水特性分析

1.2 超濾膜技術(shù)發(fā)展

水處理主要是采取科學(xué)的手段和措施來(lái)改善污水性質(zhì)，要求去除污水中的不溶性污染物，使水中各種有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、易于去除的物質(zhì)[1]。超濾膜技術(shù)應(yīng)用中不需要依賴化學(xué)添加劑的使用，由于其不會(huì)帶來(lái)二次污染問(wèn)題，因此在我國(guó)的主要應(yīng)用在環(huán)境工程中，隨著技術(shù)處理進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)境，在未來(lái)的生活領(lǐng)域?qū)⒉粩喟l(fā)展。同時(shí)該技術(shù)自動(dòng)化水平高，可節(jié)省較多人工成本，而且超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定，有更高污水處理質(zhì)量，有效處理甚至可達(dá)飲用水水準(zhǔn)，且由于其本身屬于高分子合成，化學(xué)性能較為穩(wěn)定，可發(fā)揮更高環(huán)境價(jià)值，使污水得以有效循環(huán)，提高我國(guó)環(huán)境質(zhì)量。

2 環(huán)保工程水處理的超濾膜技術(shù)區(qū)分

2.1 雙膜凈水處理技術(shù)

不同生產(chǎn)原料存在極大的差異性，為了能夠向綠色發(fā)展方向轉(zhuǎn)型，當(dāng)前我國(guó)對(duì)環(huán)保工程中的水處理加大了關(guān)注力度，要求生態(tài)環(huán)境部門要全面貫徹《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，緊跟國(guó)家發(fā)展趨勢(shì)，不斷實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。借助于雙層濾膜進(jìn)行水質(zhì)凈化，可以深度改善水硬度相對(duì)較大問(wèn)題，當(dāng)前該技術(shù)在我國(guó)得到了全面化運(yùn)用，如海水淡化便是其中之一，相比于以往的凈水技術(shù)，其能夠依據(jù)超濾裝置開展水源出抽取的水原料，高效化進(jìn)行凈化水的傳輸，改善海水侵襲地區(qū)的水質(zhì)資源環(huán)境。

2.2 超濾凈水處理技術(shù)

環(huán)境管理體系有著一定的約束作用，其在落實(shí)過(guò)程中能夠始終堅(jiān)持“環(huán)保優(yōu)先”的發(fā)展理念，結(jié)合各類技術(shù)避免發(fā)展中出現(xiàn)污染問(wèn)題。當(dāng)前超濾凈水處理技術(shù)的應(yīng)用方向較為廣泛，其能夠應(yīng)用在有機(jī)物質(zhì)較少的廢水處理中，在當(dāng)前的城市生活用水凈化中較為常見，可運(yùn)用間斷化的方式進(jìn)行靈活運(yùn)作，保證生活用水處理能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而推動(dòng)自來(lái)水企業(yè)的發(fā)展[2]。超濾凈水裝置，如圖1所示。

圖1 超濾凈水裝置

2.3 短流程凈水技術(shù)

環(huán)保工程應(yīng)秉承“環(huán)境效益優(yōu)先”這一項(xiàng)基本準(zhǔn)則，以此轉(zhuǎn)變治污模式，將環(huán)保任務(wù)、職責(zé)與具體的活動(dòng)密切結(jié)合。短流程凈水技術(shù)中的核心是超濾膜技術(shù)，在中國(guó)得到了非常廣泛的應(yīng)用，實(shí)際操作時(shí)需要保證取水水源，從而避免因水處理廠的規(guī)模不大而導(dǎo)致凈水效率下降。在實(shí)際使用超濾膜技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)地區(qū)水源特點(diǎn)來(lái)適當(dāng)調(diào)整凈水工藝，通過(guò)較優(yōu)質(zhì)的水源地獲取原料，以此對(duì)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有自來(lái)水處理廠進(jìn)行改造，運(yùn)用超濾膜技術(shù)來(lái)代替過(guò)濾水技術(shù)完成水體凈化。

3 環(huán)保工程水處理的超濾膜技術(shù)應(yīng)用策略

環(huán)保工程必須深刻認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)，提高對(duì)環(huán)境保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)，且應(yīng)在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中做好相關(guān)規(guī)劃，盡量避免對(duì)環(huán)境的影響和破壞，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做好鋪墊。

3.1 居民飲用水處理

目前水源的凈化已成為重大難題，超濾膜技術(shù)因其在改善飲用水水質(zhì)中的顯著優(yōu)勢(shì)，面對(duì)復(fù)雜的水質(zhì)污染情況，可起到一定凈化作用。因此山西某環(huán)保工程在實(shí)際建應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際選擇有更為高效、安全且經(jīng)濟(jì)的污水處置技術(shù)，如在混凝沉淀法對(duì)于自然水源而言，憑借超濾膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)可與CASS形成有效組合，其能對(duì)飲用水源中的有害物質(zhì)濾除，并將對(duì)水源中廣泛存在的有害微生物也可做到有效清除，且在水源凈化中取得較好實(shí)用化效果。同時(shí)在居民引用水處理中能夠通過(guò)回收做到二次利用，其處理后的水源能夠達(dá)90%水準(zhǔn)，現(xiàn)已成為我國(guó)環(huán)保工程生活水處理中的重要組成部分[3]。

3.2 食品工業(yè)污水處理

食品工業(yè)的迅速發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻污染處置問(wèn)題，污水中也存在很多有機(jī)物，一旦食品加工廠不能采取技術(shù)措施對(duì)其予以凈化，可能會(huì)嚴(yán)重威脅群眾的健康安全，出于資源節(jié)約考慮，要求食品加工廠對(duì)污水處理工作引起重視。食品工業(yè)廢水中也存在一些可重復(fù)利用的物質(zhì)，如淀粉、酵母等，此類可重復(fù)利用的物質(zhì)若想提取則需要引入超濾膜技術(shù)，從而在最大程度上減少食品工業(yè)廢水污染含量，避免此類物質(zhì)排出后污水對(duì)周邊環(huán)境的污染，在此基礎(chǔ)上提高目標(biāo)有機(jī)物質(zhì)的回收效率，在食品工業(yè)中應(yīng)用該技術(shù)的化學(xué)性能較為穩(wěn)定，為了能夠發(fā)揮更高環(huán)境價(jià)值，可通過(guò)引入超濾膜技術(shù)促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

3.3 含油廢水處理

工業(yè)含油廢水成分較為單一，很多污染物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)比較穩(wěn)定,但若不能及時(shí)予以處理，仍然會(huì)對(duì)城市水環(huán)境帶來(lái)危害。超濾膜技術(shù)能夠很好地對(duì)含油廢水進(jìn)行處理，如采取溶質(zhì)滲透并變更水分子含量，山西某環(huán)保工程在此基礎(chǔ)上利用添加劑實(shí)現(xiàn)對(duì)含油污水的處置，確保污水穩(wěn)定并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在應(yīng)用催化劑后發(fā)現(xiàn)，超濾膜技術(shù)能夠能夠保證含油污染物質(zhì)量濃度在0.01 μg/L以下，催化劑加速失活后可用150 ℃蒸汽對(duì)催化劑進(jìn)行再生，再生后用同樣的條件運(yùn)行，可最終將總體污染物含量(質(zhì)量濃度)在0.006 μg/L，降解各類有毒有害物質(zhì)。

3.4 電鍍工業(yè)廢水處理

超濾技術(shù)是全膜分離技術(shù)所包含的其中一項(xiàng)技術(shù)，超濾具有較強(qiáng)的簡(jiǎn)便性，借助膜兩側(cè)存在的壓力差來(lái)完成分離操作，通過(guò)運(yùn)用超濾技術(shù)僅僅可以將水體中存在的膠體及大顆粒物理進(jìn)行分離，再通過(guò)第二道工序來(lái)清除水體內(nèi)的微生物及小顆粒，小顆粒及離子順利地通過(guò)后達(dá)到預(yù)期要求。如針對(duì)二氧化氯在實(shí)際處理中可以進(jìn)行沉淀，要求控制二氧化氯溶液的濃度，將COD降低至342 mg/L，反應(yīng)40 min之后去除，提高整體處理效率，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染[4]。

3.5 海水淡化處理

水資源污染加劇淡水資源枯竭，淡水資源短缺與不可利用海水資源構(gòu)成鮮明對(duì)比，因此海水淡化為人們指明新的方向。超濾膜技術(shù)由空中纖維組成，有著更高的分離與物化性能，將其與反滲技術(shù)進(jìn)行組合應(yīng)用時(shí)，其海水淡化處置能力會(huì)有很大提高，可去除約60%的COD成分，使淡化后的海水具有更優(yōu)的水質(zhì)，海水在處理后為能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，如可以將其作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水，在提高了海水淡化效益的基礎(chǔ)上環(huán)境淡水資源緊缺的現(xiàn)狀，為后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于各類副反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)留存在污水之中，其所造成的影響是非常大的,使得水污染處理問(wèn)題現(xiàn)已成為環(huán)境工程的重點(diǎn)內(nèi)容。因此在今后工作中需要對(duì)環(huán)保工程中的水污染問(wèn)題加大關(guān)注力度，防治因污水處理不當(dāng)而對(duì)地區(qū)的環(huán)境造成破壞，因此仍需深入研究超濾膜技術(shù)，以此對(duì)環(huán)保工程水處理項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，提高污水處理有效性。