马绥南
绥化市环境保护科学所 黑龙江绥化 152000
摘要:随着水资源的越来越短缺,水环境污染问题已经严重影响人类的居住和生活?对水资源的保护在当前也越来越受到重视,在环境工程水处理工程中,为了更好提升其处理效果, 必然需要重点围绕着相关技术手段进行不断创新优化, 其中超滤膜技术在水处理工艺中的应用也越来越普遍,且具有较强的实用性,本文就重点围绕着环境工程水处理中超滤膜技术的应用进行了分析?
关键词:环境工程；超滤膜；水处理
引言
随着当前我国社会经济的不断发展,环境问题日益严重,水资源环境的污染已经严重的影响到人类的生活,也越来越引起人们的高度关注,环境工程在现阶段得到了快速发展,在环境工程水污染治理工程中,其面临的压力越来越大,需要处理的水污染问题也多种多样,对于水处理相关技术同样也提出了更高要求?
1.超滤膜技术及其应用特点
超滤膜技术主要就是借助于超滤膜结构实现对于水资源的过滤处理,达到水资源的净化目的?超滤膜技术是一种介于纳滤和微滤之间的膜分离技术,超滤膜的截流分子量范围为500-500000 道尔顿之间,一般而言,超滤膜的孔径在0.001 到0.02 微米之间,如此也就能够较好过滤掉水中存在的多种杂质,很多细微的成分无法通过其它处理手段过滤,也可以在超滤膜下得到净化?当前超滤膜技术的应用比较广泛,在很多行业中都得到了理想运用,作用效果同样也比较理想,水资源的净化效果明显优于其它净化技术手段?在超滤膜技术的应用中,其驱动力是比较核心的一个要素,超滤膜技术应用下的驱动力主要就是超滤膜两侧不同压力形成的压力差,这也就促使水资源能够更好实现由一侧到另一侧的通过?在水资源通过超滤膜时,一些直径较大的杂质就会被截留在超滤膜上,而细微的水分子等可以有效通过,实现对于水质的净化?比如细菌的体积一般都大于0.02 微米,如此也就能够实现对于细菌的净化,这也是其它水净化技术无法达到的效果?超滤膜技术在当前环境工程水处理中表现出了多方面的优势,因为其不需要添加额外的化学物质,如此也就能够避免了对于水资源的污染,更好实现对于水资源的有效净化,二次污染的规避效果比较理想?
2.超滤膜分离技术特性
超滤膜分离的特性主要有一下几个方面:(1)分离过程中不会发生相变化,同时耗损能量较少?(2)分离过程可以在常温下进行,例如果汁?生物药剂及其他某些需要浓缩或者提纯的物质?(3)分离过程中无需高压泵提供压力,传统的低压泵即可满足超滤膜所需推动力,并且设备和工艺流程简单,易于工作人员操作?管理和维修?(4)应用范围广泛,凡溶质分子量在500-500000 道尔顿之间的,或者溶质尺寸介于0.001 到0.02 之间的都可以通过超滤膜截流?
3.超滤膜装置的分类
超滤膜装置同反渗透装置比较类似,根据工作时膜的形态可分为管式超滤膜?卷式超滤膜?中空纤维式超滤膜和板框式超滤膜四中结构形式?(1)管式超滤膜?管式超滤膜装置是由圆管形的膜及多孔性的支撑管组成,品种多样,有直管式?螺旋管式?单管式和列管式等?(2)卷式超滤膜?卷式超滤膜是由中心集水管?膜支撑体?膜和原水导流网等构成?(3)中空纤维式超滤膜?中空纤维式膜是一种很细的中空式的纤维管?根据工作面分内压式和外压式两种?(4)板框式超滤膜?板框式超滤膜是由数十张膜和支撑板一层一层叠加而成,在顶部和底端各有一块封板?不同类型的超滤膜由其各自的优缺点,根据现场情况及工艺要求选择适合的超滤膜形式,以达到其应用的最优化?
4.超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用
4.1 净化饮用水
近年来,随着我国工业的快速发展,环境污染问题进一步加剧,水质污染问题尤其严重,集中表现在水源中出现了大量水藻以及病原微生物等污染物?鉴于水在人们生产生活中的重要作用,以及饮用水对人体健康的直接关系,需要更加重视饮用水的净化处理,并且采纳更高的净化标准?超滤膜技术作为一项新型水处理技术,在水污染处理中,恰好满足了饮用水的净化标准,由此受到了业内及相关人士的认可,并逐渐在净化饮用水领域中得到了大规模的应用?以东丽超滤膜制水为例,饮用水净化流程为:自来水先进入东丽超滤膜产品管内,在水压差的作用下,膜表面上的微孔仅仅是通过了水分子?有益矿物质以及微量元素等,促使自来水转为净化水?自来水当中所蕴含的细菌?铁锈?胶体?泥沙?悬浮物以及大分子有机物等有害物质,将会被截留在超滤膜管内,在后续的超滤膜冲洗中,便可以排出管外,顺利完成自来水的净化?然而,在此需要注意的是一旦自来水污染严重,长期使用超滤膜,极易造成滤膜出现严重的堵塞现象?因此,相关工作人员需要定期对超滤膜进行冲洗,以此保证膜的产水量?
4.2 含油废水处理
含油废水主要来源于人们的日常饮食产生的油水?我国含油废水主要以三种不同的形式存在:一是程度较轻,油仅仅是在污水最上层漂浮着,并且仅有浅浅的一层;二是水中含有混合散油,具体言之就是掺合了多种油类;三是乳化油,也是优化程度较深的含油废水?一般情况下,前两种类型的含油废水,可以采用物理过滤方式直接完成污水处理工作,即使用机械分离?聚集沉淀以及活性炭吸附等方式,便可以对其进行简单处理,并且取得了显著处理效果?然而对于第三种类型的乳化油废水,在实际处理中,具有较为复杂的流程,并且需要涉及到多种处理手段,仅仅采用一般的过滤手段,无法满足实际需求,即无法达到相关过滤标准?然而采用超滤膜技术便可以实现有效过滤目的?超滤技术在净化含油废水时,主要是通过特制的半透膜,聚合物以及其他较大分子的物质无法透过膜的一种物理分离过程,并且借助压力作用,根据分子大小及形状进行分离溶液,具有以下几点特点:一是对含油废水分离效率高,并且所需要的费用较低;二是整个分离过程不会出现相的变化,并且不需要加热处理,最为重要的是具有节能与不会造成二次污染优点;三是操作环境要求低,可在常温下处理,不会对溶液中的敏感性物质造成任何破坏;四是不需添加任何化学药剂辅助处理?
4.3 城市污水回收利用
随着我国城市化进程的不断加快,城市规模不断扩大与城市流动人口不断增多,城市污水排放量也在不断增加?在城市用水短缺的当今,鉴于城市污水污染程度较低,一旦进行回收利用,可有效缓解我国城市当下水资源紧缺现状,以此保证城市居民的生活用水,一定程度上,提升了城市居民的生活质量?因此,在城市污水处理中,有必要重视超滤膜技术的应用,将其大规模应用在城市污水回收利用中?超滤膜过滤技术不仅仅可以过滤城市居民生活用水?城市下水管污水以及地面降水等城市一些常见的污水,还可以消除污水中影响人体健康的微生物或者是有害物质?城市污水在利用超滤膜技术过滤之后,不仅仅可以达到排放标准,保证城市水环境质量,还可以让自来水厂在经过系统处理之后进行循坏利用,以此有效提升水资源的利用率?
5.结语
超滤膜过滤技术作为一种先进技术,在水处理技术中具有显著的处理效果,进一步开阔了超滤膜过滤技术的应用前景?通过大规模使用超滤膜技术,不仅仅有效提升了城市水资源的利用率,还有效缓解了我国诸多城市用水紧张的局面,相比传统的水处理技术,具有更高的经济效益?因此,相关人员有必要对其进行更加深入的研究与应用,促使其发挥出更大的效能?
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