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

趙 偉

（山西正航環(huán)?？萍加邢薰?山西太原 030024）

引言

針對現(xiàn)存環(huán)境污染問題，我國提出了一系列的政策措施，旨在加大工藝技術(shù)研究力度，希望能夠加快問題處理速度，避免環(huán)境惡化，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境體系，為人們生存提供良好的環(huán)境空間。在環(huán)境問題處理中，污水處理是目前最為頭疼的問題。為加強(qiáng)處理效果，合理應(yīng)用先進(jìn)處理技術(shù)，并做好相關(guān)研究工作尤為重要。全膜法水處理工藝技術(shù)作為目前污水處理中較受關(guān)注的技術(shù)種類，本文將對其展開研究探討，希望對相關(guān)從業(yè)人員有所幫助。

1 全膜法水處理工藝技術(shù)原理

全膜法水處理工藝技術(shù)中涵蓋了融合超濾技術(shù)、連續(xù)電解除鹽技術(shù)、反滲透技術(shù)等多方面技術(shù)內(nèi)容，是功能齊全，有效處理各種水質(zhì)的新型技術(shù)（如圖1）。

圖1 全膜法水處理設(shè)備

全膜法水處理工藝技術(shù)的工作原理為：首先該技術(shù)能夠根據(jù)污水中含有物質(zhì)的幾何形態(tài)、體系、物理構(gòu)成等差異對污水實(shí)施分離處理，達(dá)到削弱污染程度的目的；其次，根據(jù)污水中各物質(zhì)存在的化學(xué)屬性以分離膜處理方式完成分離處理（如圖2）。該工藝技術(shù)的應(yīng)用會受到溶解速度和擴(kuò)散速度兩方面因素的影響，兩者速度越快，透過膜的時(shí)間越短，說明過濾效率越高，污水中雜質(zhì)清除率越好[1]。

圖2 膜分離處理

全膜法水處理工藝作為第三代水處理工藝，操作流程大致要經(jīng)過超濾、微濾、反滲透、EDI 技術(shù)處理這幾個(gè)步驟，將水體實(shí)施離心處理后，通過超濾實(shí)行上層清液的初步處理，之后再利用反滲透、EDI 技術(shù)對其中含有的氮磷等有機(jī)污染物加以處理和弱化，恢復(fù)水質(zhì)。全膜法水處理技術(shù)在初期使用中，具備較好的吸附功能，能夠有效替換以往的活性炭材料，避免頻繁更換。在重度污染水質(zhì)處理中，可先實(shí)行大分子物質(zhì)的處理，并在此過程中對容易受損的膜結(jié)構(gòu)加以保護(hù)，避免問題的產(chǎn)生，確?？傮w的安全性、可靠性。該工藝中反滲透環(huán)節(jié)，充分利用反滲透膜在壓力作用下實(shí)行科學(xué)處理和優(yōu)化，并將污水中含有的細(xì)菌、有機(jī)污染物有效排出，之后再利用EDI 技術(shù)達(dá)到提純凈化處理，恢復(fù)水質(zhì)。EDI 技術(shù)是在膜堆旁側(cè)裝置電流接通后，通過自由離子定向化遷徙，使陽離子和陰離子分開處理，達(dá)到除氮的作用。同時(shí)，電力分解的反復(fù)化操作還能夠?qū)}類物質(zhì)加以處理，增強(qiáng)水的提純效果，確保提純后水質(zhì)酸堿度符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不會對人體構(gòu)成較大威脅。

2 全膜法水處理工藝技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 避免二次污染產(chǎn)生

傳統(tǒng)水污染處理技術(shù)容易因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懚鴮?dǎo)致水質(zhì)出現(xiàn)二次污染。如在采用化學(xué)水污染處理技術(shù)時(shí)，就很容易因?yàn)槠溆嗷瘜W(xué)元素的產(chǎn)生而造成水質(zhì)的再次污染。而利用全膜法水處理工藝技術(shù)可規(guī)避這一情況，杜絕二次污染的出現(xiàn)，保證水源的清潔性，提高污水凈化效率。不過該技術(shù)在使用中，根據(jù)污水中污染物種類的不同，凈化處理效率有所不同，但均不會造成二次污染問題。

2.2 增強(qiáng)操作便捷性

與其他類型的污水處理技術(shù)對比分析可知，全膜法水處理工藝技術(shù)在實(shí)際操作中具有簡單便捷的特征。該技術(shù)在使用過程中不需要引進(jìn)高新設(shè)備工藝，只需要做好反滲透膜和超濾膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理，就能夠保證污水過濾凈化效果，從而達(dá)到分離處理目標(biāo)，減少設(shè)備技術(shù)等方面的資金投放。同時(shí)，該技術(shù)在使用中，不會存在較大空間占用問題，實(shí)現(xiàn)了空間和資源上的節(jié)約，且每次污水處理速度較快，極大地滿足了現(xiàn)今的作業(yè)要求，為環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的達(dá)成提供了動力[2]。

3 全膜水處理分類

一是超濾。超濾過程中選用的濾膜以孔徑為0.005-1 微米的不對稱多孔徑半透膜為主，在過濾過程中內(nèi)部施加壓力在0.1-1 兆帕，在壓力作用下，水中含有的小分子無機(jī)顆粒、溶解鹽會通過濾膜孔洞，而有機(jī)污染大分子則會被隔離在濾膜上，進(jìn)而達(dá)到污水初步凈化的效果。

二是反滲透膜。反滲透膜用于進(jìn)行污水中中顆粒物質(zhì)的過濾和剔除，在反滲透膜挑選過程中，需充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和要求，確保反滲透膜性能，減少因固體顆粒破壞對反滲透膜帶來的影響，降低污染物隔離和凈化效果。

三是微濾。微濾與超濾的作業(yè)原理是一樣的，只不過兩者在過濾過程中，對顆粒大小尺寸的把控不相同。微濾過濾的顆粒物尺寸在1 微米左右。通常被應(yīng)用在工業(yè)給水及污水處理過程中，或者電子行業(yè)的超純水處理過程中。

四是海鹽處理。雖然現(xiàn)有的海水資源儲量較為豐富，但仍無法有效解決水資源危機(jī)問題，這其中的一大原因就是海水淡化處理工藝不成熟，在海水提鹽轉(zhuǎn)化過程中存在高成本、高消耗的情況，海水的有效利用受阻，阻礙了水環(huán)境的良好發(fā)展。為此，就應(yīng)加強(qiáng)對海鹽剔除技術(shù)的研究成為目前工作人員的主要任務(wù)。

電滲析技術(shù)的應(yīng)用是進(jìn)行海鹽剔除，保證海水處理的有效技術(shù)。借助模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，與EDI裝置有效安裝，滿足電滲析的處理技術(shù)要求，達(dá)成連續(xù)水源凈化的目標(biāo)，保證出水量予水質(zhì)質(zhì)量。同時(shí)該技術(shù)在應(yīng)用中的自動化作業(yè)效率較高，降低了人工等方面的消耗，為海鹽處理提供有力支持。不過由于該技術(shù)屬于目前較為新型的技術(shù)種類，成熟度還不是很高，再加上國內(nèi)發(fā)展上的制約，使得該技術(shù)應(yīng)用未形成系統(tǒng)性的體系結(jié)構(gòu)，在利用過程中仍會出現(xiàn)高成本、高消耗的可能，無法滿足量化生產(chǎn)需求，還需進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整，以減少不必要損失的形成。

4 全膜法工藝在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

全膜法預(yù)處理工藝作為一個(gè)較為基礎(chǔ)的處理手段，在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行初期的超濾膜過濾處理，將污水中含有的中大顆粒污染物有效隔離和剔除，降低水質(zhì)內(nèi)有害物質(zhì)的含量，為后續(xù)凈化處理打造良好環(huán)境，保障污水處理的安全性、有效性。相比傳統(tǒng)的活性炭處理技術(shù)，該方式具有效率高、速度快、清潔效果好等優(yōu)勢，可有效降低水質(zhì)中污染物含量，提高水質(zhì)干凈度，防止排放過程對環(huán)境帶來破壞和影響。

4.1 反滲透工藝

反滲透工藝是利用反滲透膜進(jìn)行污水中雜質(zhì)清除的一種方式。反滲透膜是由醋酸纖維薄膜和反滲透復(fù)合膜兩種材料組成的。膜身較為細(xì)致，溶水效果好，在污水隔離處理中能夠有效剔除過濾后水質(zhì)中雜質(zhì)及污染物，提高水質(zhì)。在使用該技術(shù)的過程中，工作人員可借助高壓變頻器作用來加快水循環(huán)處理速度，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的快速過濾處理。使用中需要注意的是，高壓泵不能直接沖擊滲透膜，以免高壓破壞膜結(jié)構(gòu)，縮短使用壽命[3]。

4.2 EDI技術(shù)

EDI 技術(shù)是利用電滲透和離子交換技術(shù)融合的方式，通過樹脂再生，對污水中鹽類雜質(zhì)實(shí)施脫離處理。該技術(shù)在使用中可反復(fù)應(yīng)用，優(yōu)化凈化后水質(zhì)質(zhì)量。另外，在使用該技術(shù)的過程中，一些處理企業(yè)還會采取添加拋光床的方式，對水中離子濃度實(shí)施降解處理，加大污水處理力度。但拋光床設(shè)備使用頻率較低，一段時(shí)間就需要進(jìn)行清理和更換，以保證處理效果。

在使用該技術(shù)的過程中，因離子交換膜與離子交換樹脂間的相似性較強(qiáng)，結(jié)合在一起能夠形成更加穩(wěn)定的滲透結(jié)構(gòu)離子交換膜在使用中會設(shè)置陽離子和陰離子這兩層膜，而離子交換樹脂在兩層膜之間，這樣的排列組合能夠形成濃水室，確保污水按照規(guī)定方向流動，之后再通過正負(fù)極的作用完成離子遷移處理，處理后的水資源會直接進(jìn)入到濃水室中，讓污水中的離子直接頂替交換數(shù)值吸附后產(chǎn)生的孔位，完成遷移和吸附處理。

5 全膜法水處理工藝的優(yōu)化措施

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，環(huán)境受污染程度不斷增加，相應(yīng)的污染治理措施和方法也在進(jìn)行著創(chuàng)新與優(yōu)化。水資源作為人們生活生產(chǎn)的重要資源，其存在的污染和短缺問題，對人們的生活質(zhì)量及生產(chǎn)作業(yè)開展帶來了較大的阻礙。且隨著現(xiàn)代社會前進(jìn)腳步的加快，水環(huán)境污染問題及影響因素也變得越來越復(fù)雜，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)處理工藝無法對該類問題加以有效解決，加劇了水環(huán)境變質(zhì)，破壞了人們的生存環(huán)境。

全膜法水處理工藝是在該情況下創(chuàng)新優(yōu)化而來的新型污水處理工藝，該工藝技術(shù)對傳統(tǒng)工藝展開升級和優(yōu)化，加強(qiáng)了污水處理及治理的有效性，減少了污水中存在的雜質(zhì)和殘留物，削弱了對環(huán)境帶來的破壞和影響，不僅可對水資源生態(tài)環(huán)境加以保護(hù)，還能推動生活生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行，提高生活質(zhì)量。目前全膜法水處理工藝在諸多領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用，如在半導(dǎo)體行業(yè)中，通過反滲透及連續(xù)電解除鹽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)滅菌凈化處理，降低水質(zhì)中有害物質(zhì)的含量，凈化水質(zhì)。在全膜法水處理技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)注意的內(nèi)容有以下幾方面。

5.1 前期理論分析

在運(yùn)用全膜法水處理工藝技術(shù)開展環(huán)境保護(hù)時(shí)，需要提前對該技術(shù)的工藝?yán)碚撟髟敿?xì)了解和分析，對污水構(gòu)成、設(shè)備設(shè)施、可能出現(xiàn)問題、相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行細(xì)致研究和討論，在其達(dá)到規(guī)范處理標(biāo)準(zhǔn)后，再落實(shí)到實(shí)踐活動中，提高處理效率。另外，在實(shí)踐落實(shí)前，還可通過參觀及經(jīng)驗(yàn)交流的方式，對全膜法水處理工藝技術(shù)展開探討和分析，實(shí)現(xiàn)技術(shù)工藝的全面化管控，增強(qiáng)最終的效果。

5.2 完善規(guī)章制度

全膜法水處理工藝技術(shù)落實(shí)中，需要完善的規(guī)章制度對其加以科學(xué)管理，以提高各環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，達(dá)到理想化處理目標(biāo)。為此，相關(guān)部門及企業(yè)應(yīng)結(jié)合全膜法水處理工藝技術(shù)特征和優(yōu)勢，以及自身?xiàng)l件和工作要點(diǎn)，制定相應(yīng)的規(guī)章管理制度，完善作業(yè)工序流程，促進(jìn)相關(guān)工作的有效落實(shí)。

在規(guī)章制度制定中，一方面要完善上崗機(jī)制，發(fā)揮自主性，滿足規(guī)范化操作要求；另一方面優(yōu)化監(jiān)督機(jī)制。在每個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行過程中，都應(yīng)設(shè)置專業(yè)監(jiān)管人員，確定子系統(tǒng)運(yùn)行狀況，判斷其是否符合規(guī)范要求，查看污水處理的各項(xiàng)參數(shù)是否存在超出問題。同時(shí)監(jiān)督人員需開展設(shè)備檢修和養(yǎng)護(hù)工作，確保設(shè)備的各項(xiàng)性能，避免因故障問題引起危險(xiǎn)事故，影響污水處理效果。對于定期養(yǎng)護(hù)資料要實(shí)行存檔保存，便于后續(xù)查看，在問題出現(xiàn)后方便快速解決和處理。

5.3 確保全膜法在環(huán)境保護(hù)中作用的充分發(fā)揮

為了充分發(fā)揮全膜法水處理技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的作用，加大環(huán)境污染問題的處理力度，相關(guān)部門要做好該技術(shù)工藝的宣傳和推廣工作，讓更多人了解到該技術(shù)的作用與特征，認(rèn)識到該技術(shù)的重要性，并在宣傳和推廣過程中深化人員的環(huán)保意識，樹立正確的環(huán)保理念，主動參與到環(huán)境保護(hù)工作中來，以此加快污染處理進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。

5.4 強(qiáng)化人員綜合素質(zhì)能力

在全膜法水處理工藝落實(shí)中，應(yīng)加大技術(shù)人員培訓(xùn)和教育力度，準(zhǔn)確掌握該技術(shù)優(yōu)勢和要點(diǎn)，熟練操作各種技術(shù)工藝，以此保證全膜法水處理工藝落實(shí)有效性，發(fā)揮其作用，優(yōu)化水處理質(zhì)量，保護(hù)水環(huán)境。在培訓(xùn)中，需根據(jù)工作人員的實(shí)際情況給出專業(yè)指導(dǎo)建議。

對于新聘技術(shù)人員，開展崗前培訓(xùn)工作，使其熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)人員應(yīng)注重自身知識儲備的更新和優(yōu)化，利用專家講座等不同形式擴(kuò)展技術(shù)人員眼界，豐富經(jīng)驗(yàn)技能，合理操控全膜法水處理工藝，加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備設(shè)施使用的安全性、可靠性。

5.5 加強(qiáng)對水環(huán)境保護(hù)的重視力度

在現(xiàn)今發(fā)展中，應(yīng)加大對水環(huán)境保護(hù)的重視力度，明確水處理技術(shù)應(yīng)用的重要性，只有這樣才能不斷進(jìn)行水處理技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，解決現(xiàn)存的水環(huán)境污染及危機(jī)問題，豐富水資源儲量，提高水資源質(zhì)量。如果技術(shù)人員不能對水處理行業(yè)有進(jìn)一步了解和重視，在實(shí)際作業(yè)中就很容易因?yàn)樗|(zhì)不斷變差，對環(huán)境及人們身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，進(jìn)而阻礙后續(xù)發(fā)展建設(shè)活動的落實(shí)。

5.6 加強(qiáng)社會對環(huán)保水的需求

社會對環(huán)保水需求量會直接影響到環(huán)保水處理行業(yè)的發(fā)展情況。在現(xiàn)今發(fā)展背景下，如果社會對環(huán)保水需求量逐漸降低，那么在市場中就會形成很多企業(yè)放棄環(huán)保水處理的情況，企業(yè)數(shù)量銳減，相應(yīng)的技術(shù)形式無法得到提升和改善，水處理工作自然不會取得理想成果，水環(huán)境污染問題也將日益嚴(yán)重，最終很可能導(dǎo)致城市水資源匱乏，無法滿足社會發(fā)展的需求。

當(dāng)前，市場中各領(lǐng)域發(fā)展過于注重經(jīng)濟(jì)效益，因社會對環(huán)保水需求量的下降，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會縮減，給行業(yè)發(fā)展帶來阻礙和制約，引起了后續(xù)一系列問題的產(chǎn)生。為此，就要加大社會對環(huán)保水的需求量，為水處理行業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境氛圍，加大污水處理力度，從而改善人們生活質(zhì)量，推動現(xiàn)代社會的長遠(yuǎn)進(jìn)步。

結(jié)語

本文對全膜法的原理與優(yōu)勢進(jìn)行了深入分析，之后對全膜法在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用要點(diǎn)及提升應(yīng)用效果的方式進(jìn)行了詳細(xì)闡述，希望本文的論述對相關(guān)從業(yè)人員有所幫助，進(jìn)而在日后的工作中能夠加大環(huán)境污染治理力度，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。全面掌握全膜法水處理工藝，完善相關(guān)規(guī)章制度，以此為人們營造健康、舒適的生活空間，進(jìn)一步推動我國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成。