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环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第32期作者：杨金凤

[导读] 摘要：在可持续发展的背景下，废水处理已成为化工生产的一个重要环节。

        新疆美克化工股份有限公司 841000
        摘要：在可持续发展的背景下，废水处理已成为化工生产的一个重要环节。如果废水处理不当，不仅会造成浪费，还会造成严重的生态破坏。膜技术作为一种物理处理方法，具有处理效率高、能耗低的优点。废水中的有害物质可以有效地分离和回收，从而节约能源和减少排放。基于此，本文主要分析了环保工程水处理过程中超滤膜技术运用。
        关键词：超滤膜技术；环保工程；污水处理；应用
        引言
        环保工程是国家的重要工程，而污水处理则是环保工程中的一项重要内容，为了提高污水处理效果，除了要充分重视污水处理工作以外，还应积极应用先进、合理、科学、有效的污水处理技术。超滤膜技术自诞生至今，经过多年的完善和优化，目前已成为污水处理的一线技术，它不但简化了污水处理过程、降低了污水处理成本。
        1超滤膜技术的主要特征及实现原理
        超滤膜（UF）技术是通过筛网分离过滤和去除水资源中的杂质。相比传统技术过滤，超滤膜分离技术，具有以下特点：过滤工艺由超滤膜，后者使用水资源的传动装置来提供压力，使得大杂质层层过滤。从粗颗粒中分离杂质是非常有效的。在酸性、腐蚀性或高温环境中，对于颗粒分子量较大的物质，超滤膜的干扰率可达90%以上，因此超滤膜过滤非常精确。
        根据超滤膜技术的原理，推进设备主要用于对资源进行增压，迫使纯液体物质与大分子化合物分离，从而获得90%以上的水资源的净纯度。超滤膜过滤的连续运行包括在过滤过程中施加接近水源液体浓度的渗透压力，以过滤尽可能多的粗颗粒和杂质。然后在若干层次上进行了一项连续的行动，以防止在不同阶段渗入受污染的水资源，并减少水溶液的浓度。最后，为了减少不同截面溶液浓度的差异，需要将膜液循环几次，以满足工业水处理中过滤和使用的要求[1]。
        2超滤膜技术的工艺及流程
        超滤膜技术在环保工程污水处理应用中主要涉及到两种工艺：一是沉淀超滤工艺，二是砂滤超滤工艺。其中，沉淀超滤工艺的基本流程为：污水混凝及沉淀处理→水泵加压→泵入膜分离器→超滤膜过滤→流入产水箱→流入调节池。砂滤超滤工艺的基本流程则为：污水混凝、沉淀及砂滤处理→水泵加压→泵入膜分离器→超滤膜过滤→流入产水箱→流入调节池。从二者区别上来看，砂滤超滤工艺比沉淀超滤工艺多了一个污水砂滤环节[2]。
        3超滤膜技术存在的问题
        由于我国的环境工程目前对水资源处理的经验不足，超滤膜技术的应用还出现了一些问题：首先是膜污染问题。由于超滤膜应用在高压环境下，一些体积不大，但是正好可以通过的颗粒往往会有一些被高压吸附在膜表面，造成了吸附污染，虽然说理想环境下超滤膜可以二次应用，但是现实使用过程中，超滤膜往往会出现各种意外的污染，导致在不断重复使用时，过滤效果越来越差，增加了水过滤的次数和难度，并且被过滤的水还会受到超滤膜的二次污染。其次是工艺制作问题。前文介绍到超滤膜的使用往往会和其他技术相结合，才能使得净水效果更佳明显，可是由于技术上的复杂性，侵入式和压入式超滤膜技术需要外力驱动，导致应用难度加大，限制了超滤膜的广泛使用。最后是使用成本问题。技术的诞生需要不断地研发和迭代，超滤膜应该在多次的实验中得到更加低廉的使用材料，目前成本问题导致超滤膜在净水工程的应用中受到了限制[3]。
        4环保工程水处理过程中超滤膜技术运用
        4.1在净化饮用水中的应用
        随着国家经济的不断发展，人们的生活质量也得到了提高，对于水资源的纯净度，他们也有了更高的要求。因此，饮用水的处理及净化问题已成为当下人们最为关注的一个问题。对于居民饮用水而言，要想使其可将人们的生活及社会发展需求进行满足，就需要将饮用水中的杂质及有害物质的含量进行大幅度降低。

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在饮用水净化领域，超滤膜技术具有极大的应用价值，通过对该技术进行应用，水资源中的细菌等有害物质也能得到有效去除[4]。
        4.2在淡化海水中的应用
        海水是一种成分非常复杂的水溶液，大体可以划分五类：主要成分为一些常量元素和金属离子，通过初步的蒸馏就可以减少其大部分；另外包括可溶气体、营养元素、微量元素和有机物质，使得海水无法被人直接饮用。超滤膜技术的应用大部分作用就是为了处理这些有机质和无机盐，还有多种有害物质。海水淡化是一个庞大复杂的工程，各国都在海水淡化中投入了大量的研发精力，目前超滤膜技术已经能够利用在海水处理过程中。超滤膜技术消耗能量低可以减轻能源成本、操作简单便于设备做自动化处理、分离效果好使得海水中大分子颗粒能够被隔离、附带的化学物质能够有效减轻海水的含碱量，并且超滤膜技术还可以和反渗透技术相结合，对于高浑浊的海水也能够有效发挥作用，为海水淡化做出了极大地改善。
        4.3在处理工业污水中的应用
        相较于生活污水与海水的净化处理，工业废水的处理工作存在很大的差异。因为工业污水的种类极多，所以工作人员在应用超滤膜技术进行工业污水的过滤处理时，需要按照工业废水的具体类型从而开展工作。工业废水包含了食品以及电镀、含油废水等，若将超滤膜技术应用于工业污水处理中的话，能够显著提升污水处理能力和净化效果。具体来说，超滤膜技术一能够有效清除掉工业污水中的有害物质，以提高出水水质；二能够有效清除掉工业污水中的钙元素，以降低水体钙含量；三能够有效清除掉工业污水中的各种重金属元素，以避免对其他水体产生二次污染[5]。
        4.4在城市污水处理工作中的应用
        随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量也在逐渐增长，受此影响，城市污水问题也变得更为严重。因为城市中的工厂及单位相对较多，其也会产生各种水污染问题，这在很大程度上都对城市的饮用水质量产生了极大的影响。当下，针对这一问题我国虽然出台了相应政策，并将工厂迁离出市，但因为城市人口较多，所产生的生活污水也无法得到有效的处理，而我国传统的治理方法根本无法将水污染问题进行有效解决。通过对超滤膜技术进行应用，在水力作用的12h范围内，使用215mg/L的重铬酸盐溶液对污水进行处理，可将废水中的氨氮值进行有效降低，从而使其达到最低标准，而采用该方法的滤过率可达90%以上，至于滤过水的pH值也会被合理控制在中性范围之内。借助超滤膜技术对城市污水进行处理和净化，不论是pH还是溶液浓度都会达到工业用水的指标，这样生活用水以及工业用水的问题可以得到有效的解决，而我国的生态环境也能得到有效的保护[6]。
        结束语
        总而言之，虽然我国拥有极为丰富的海洋资源，但淡水资源相对极少，随着社会经济的不断发展，水资源浪费的问题也变得更为严重。根据相关数据可以发现，我国淡水资源人均用量仅为世界平均水平的1/5，针对此，将淡水资源匮乏问题进行解决已成为我国一大工作目标，通过对超滤膜技术进行应用，它不但可以实现对海水的淡化，同时还能对生活废水进行有效回收及利用。因此，对于水资源保护而言，超滤膜技术起着极为重要的作用。
        参考文献：
        [1]牟进.超滤膜技术在环保工程水处理过程中的运用[J].化工设计通讯，2019，45（11）：75-76.
        [2]陈朋利.水处理工程中超滤膜技术的应用[J].南方农机，2019，50（14）：167.
        [3]储小勇.环保水处理系统工程中的超滤膜技术应用研究[J].商品与质量，2019（28）：247.
        [4]王琦.超滤膜技术在环保工程水处理中的应用研究[J].资源节约与环保，2019（04）：108.
        [5]冯秋艳.超滤膜技术在环保工程水处理中的应用研究[J].环境研究与监测，2018，31（04）：52-54.
        [6]冯晓莹，王小宁，吴新年.探讨超滤膜技术在环保工程水处理中的应用[J].决策探索（中），2017（11）：95-96.