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浅谈环境工程水处理过程中的超滤膜技术应用

发表时间：2021/4/20 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：李玉

[导读] 现如今随着我国现代化工业建设的迅速发展,社会中逐渐暴露了很多重要的发展性问题,水资源污染问题就是当下时期,我国可持续发展需要面对的首要问题

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摘要：现如今随着我国现代化工业建设的迅速发展,社会中逐渐暴露了很多重要的发展性问题,水资源污染问题就是当下时期,我国可持续发展需要面对的首要问题,虽然我国的相关环境保护单位在水资源保护方面进行了针对性的管理工作,但是并不能完全改变我国的水资源污染问题。将超滤膜技术应用在环境工程领域水处理系统工作中,能够在很大程度上,优化改善当前时期的水资源污染的问题,将我国的水处理优化工作提高到全新的发展水平高度。本文主要针对在环境工程水资源处理工作中应用超滤膜技术开展环保工作实际情况进行整体化的分析探究。
关键词：水资源保护；水处理技术；超滤膜技术；超滤膜
        引言：社会的发展离不开水资源支持，在社会发展过程中，无论是工业用水还是日常生活用水等，都会排放出大量污水，为自然环境带来威胁。超滤膜技术在水资源净化中得到了非常广泛的运用。因此，有必要对水处理过程中超滤膜技术的运用展开分析。
        一、超滤膜的技术工艺
        在超滤过程中，水溶液在压力的驱动下流过膜表面，溶剂(水)和比膜孔小的小分子溶质渗透膜成为净化液(过滤液)。大于膜孔的溶质和溶质基团被截留，随水流排出成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离在流动状态下完成。溶质只是有限地沉积在膜表面，超滤速率有一定程度的下降并趋于平衡，可以通过清洗回收。
        超滤是一种加压膜分离技术，即在一定压力下，小分子溶质和溶剂通过具有一定孔径的特殊膜，而大分子溶质不能通过并留在膜的一侧，从而部分纯化大分子物质。超滤是压力驱动的膜分离技术之一。为了将大分子从小分子中分离出来，超滤装置与反渗透装置一样，具有板、管(内压管阵列和外压管束)、卷、中空纤维等形式。浓差极化是膜分离过程中的一种自然现象，如何使这种现象最小化是超滤技术的重要课题之一。采取的措施是：(1)提高膜表面的水流速度，减小边界层厚度，使截留的溶质及时被水带走；采取物理或化学清洗措施等。
        一、双膜净水技术
        双膜净水处理技术指选用双层过滤膜来完成污水处理，还可以结合反渗透膜、过滤膜来完成水体净化。在实际净水过程中应用双膜净水技术能够解决水体盐度、硬度过高等一系列问题。双膜净水技术的发展速度非常快，中国很多地区都在使用双膜净水技术，该技术的主要应用地区大多都属于沿海地区或是当地水体环境经过污染后其硬度较高的区域。这部分地区在生产自来水时依然沿用传统的水体净化方式，很难将水体中的各种污染物完全解决，而且在水处理过程中还有可能造成水资源的二次污染，如果生产出的水质无法满足当地的基本用水需求，就会给当地居民的日常生活与经济发展带来非常严重的影响，所以这一类地区需要选择双膜净水技术来保证当地水资源的正常供应。该技术相较于传统净水技术而言，额外增加了超滤净水、纳滤净水以及反渗透技术，经过净化后的水体可以直接流入清水池中，部分水体还可以在反渗透处理之后流入清水池。净化之后的水体通过加工便能实现对当地水资源的供给。
        二、矿山开采污水循环利用
        目前，采矿过程中往往存在严重的污水问题，难以及时有效地处理，将直接影响社会的可持续发展。采矿会加剧水污染，因此矿山企业应合理利用超滤膜技术，促进采矿污水的循环利用，有效保证矿产资源开采的节能环保。目前，我国矿山工程项目建设速度越来越快，污水排放量越来越大。如果污水不能得到有效处理，将直接影响矿井水资源的安全。因此，矿山企业应利用先进的技术，最大限度地保证污水处理效果。合理利用超滤膜技术来有效处理矿井污水。超滤膜技术不仅能有效处理污水，还能保护生态环境。
        三、废水处理及饮用水净化
        中国的人口基数非常大，每个城市每天都会消耗掉大量的生活用水并产生非常多的废水。这部分废水只有经过处理之后才可以进行集中排放，否则就会对人们的日常生活带来影响，同时对自然环境造成污染。使用超滤膜技术能有效净化废水，净化后的废水可以进行二次回收利用，从而减少水资源的浪费，减少环境污染。使用超滤膜技术处理废水时能够将废水中的杂质、垃圾等元素全部隔离在超滤膜的外面，而使用超滤膜技术净化后的水体则可以用来拖地、洒水等。除此之外，城市中居民的日常用水大多都属于地下水，而地下水往往伴随着大量悬浮物、微生物等一系列高分子物质。

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这部分高分子物质很多都会影响到人们的身体健康，所以在饮用地下水之前必须通过净化的方式来保证饮用水的质量达到相应的安全标准。
        四、电镀污水处理
        电镀行业有明显的特殊性，需要大量的水，所以产生的污水量巨大。电镀行业应结合自身特点，合理利用超滤膜技术。电镀废水经检测分析，含有锌、镍等重金属，一般毒性较高，直接威胁人体生命安全，必须对电镀废水进行有效处理。电镀废水生化性很小，微生物很难吸收其中的重金属离子。目前，电镀行业应合理应用超滤膜技术，充分利用反渗透膜有效处理电镀废水。超滤膜技术可以处理电镀废水中的大量有机碳，有效去除各种有害成分。超滤膜技术可以有效提高电镀废水的处理效率和质量，充分发挥其环保性能。
        五、矿业工业污水的处理
        现如今，中国采矿工业技术的飞速发展以及国民生活水平的提升，使我国采矿项目的数量越来越多，采矿工业污水的排放总量也在逐年增加。采矿行业施工时都会出现大量的污水，这部分污水中往往带有大量有机物以及悬浮物，虽然相较于其他类型废水而言其毒性并不大，但是如果没有及时处理此类污水，就会造成水资源的富营养化。超滤膜技术具有非常好的除菌效果，能够净化污水中的各种杂质，还可以将水中的不良物质回收，降低资源浪费，推动矿业的发展。
        六、含油废水方面的处理运用
        含油废水是社会废水中比较常见的问题之一，其中主要包括了水质当中夹杂的散油、浮油等。针对此类废水的处理工作对整体水资源处理再利用来说，有着很大的影响。在处理含油废水时，首先要先将水、油结构进行分离，采用凝聚沉淀、活性炭吸附等处理技术，在污水经过处理后，进行油水分离操作。不过，由于乳化油中会包含有机物质等，不能采用常规的处理方式进行解决，这就需要采用超滤膜工艺技术对其进行深度的水油分离处理，利用膜将水与分子含量较低的有机物质进行隔离，从而达到水油分离效果。
        七、超滤使用要点及清洗方式
        超滤膜技术是一种处于微滤、纳滤之间的膜分离技术，超滤膜的平均孔径为3～100nm，在压力的驱使下，低分子量溶质与水可以通过超滤膜，其他物质则会被截留，常见的超滤膜污染种类有微生物、有机物、无机物污染。如果使用超滤的地方无法及时处理超滤过程中截留下的有害物质，则无法使用超滤技术。使用超滤膜时被截留的杂质会逐渐增多，当杂质数量到达极限后便会降低超滤膜的透水量，从而影响超滤膜的净水效果。超滤膜分为物理、化学两种清洗方法，其中物理清洗主要包括水力清洗法以及气、脉冲清洗法等。而化学清洗则代表了超滤膜污染到达一定程度，单纯的物理清洗难以恢复超滤膜通量。化学清洗需要结合化学制剂来完成。为了保证超滤膜的净水效率，很多企业会选择定期清洗超滤膜，比如某净水企业的超滤膜反洗周期设置为60min清洗1min。而化学清洗则根据超滤膜的实际情况而定，多数为4～6个月进行化学清洗一次。
        结束语
        环境保护工程里深度采用超滤膜工艺技术，能够更加高效地对水资源进行处理，深度改善其他水处理技术不能完善处理的水资源问题，有效地处理掉废水中存在的污染物含量，推动我国环境工程水资源污染防治工作的全面发展。随着现代科技的高速持续发展进步，超滤膜工艺技术定会在未来工业发展中的得到更为优化的改善，为社会大众日常的生活生产，带来更为优质的服务。
参考文献
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