摘要:随着科技的进步,中国环保工程中水处理技术的发展速度逐渐加快。在水处理的过程中,超滤膜技术得到了非常广泛的运用。对环保工程中的水处理技术展开分析,并结合实际提出超滤膜技术在水处理过程中的运用,希望为关注超滤膜技术的人群提供参考。
关键词:水资源保护;水处理技术;超滤膜技术;超滤膜
中图分类号:X703 文献标志码:A
引言
超滤膜技术就是在水中加入超滤膜材料,起到超级过滤水杂质的作用。具体的工作原理如下:将需要过滤的水灌入过滤设备中,容器内置入一张超滤膜,在原水溶液一侧施加高压,将水向超滤膜另一侧过滤,由于高压作用,水溶液中的大颗粒物质和高分子溶质会被超滤膜阻隔,低分子溶质和溶液会过滤到另一侧,即超滤膜技术的物理截留;由于超滤膜上会带有预先设置的化学分子,在水溶液过滤的时候,化学性能会将水溶液中的部分分子颗粒吸附,起到进一步的分离作用,此即超滤膜技术的化学截留。超滤法在这一系列的操作下,会将分子量大于500的分子、胶体、细菌、蛋白质等高分子截留下来,过滤效果明显.
1超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
1.1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。
1.2超滤膜技术代替过滤处理技术
在自来水处理厂中超滤膜技术逐渐代替了传统的过滤水技术,通过这种净水方式能够使自来水处理厂的输出水质量得到非常明显改善。在实际使用超滤膜技术时,可以尽量找一些相对比较优质的水源地来获取水原料,以此来提升超滤之后的水体质量。比如某些自来水处理厂,其原水中具有少量浑浊物以及较多藻类植物,自来水处理厂在对原水进行净化处理时,若是其可利用的建筑面积比较小,就可以运用超滤膜技术来代替过滤水技术完成水体净化,这种净化方式能够降低净水处理时所需的设备占地面积,使自来水处理厂中的水体净化变得更加简单。超滤设备如图 1所示。
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1.3海水淡化处理
全球淡水资源日益减少,而海水占据全球总储水量的97.2%,是名副其实的液体宝藏,海水每年有450万m3会被蒸发成为淡水,但是这些淡水中90%会通过降雨回到海洋,只有10%变成雨雪降落在大地上,可见单纯依靠气象循环产生的淡水量不足以解决淡水危机。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。
1.4城市居民饮用水净化
一方面随着城市化的推进,越来越多的人开始涌向城市,正常情况下,成人平均饮用水量每天在2 500 mL,排除食物、水果等,直接饮用水量在1 000 mL,而一个中心城市人口大概超过千万,可见我国饮水资源的供应不足会随着城市化的推进变得更加明显;另一方面,由于国家经济建设,大量工厂选择将工业废水排入河流或海水,使得河流污染严重,海水淡化难度加大,导致城市居民饮用水的水质量也在日益下滑;第三,由于国家的城市地理位置不同,水资源的分配也不均衡,南方水资源富足而北方缺乏,即使国家建立了多项南水北调计划,水资源匮乏的城市仍然有水资源不足的情况,并且调动的过程中,淡水还会受到环境的影响,使得城市更加需要加强对饮用水的净化。由此可见,在城市居民饮用水净化工程上面加大力度是环境工程的首要之事:首先,超滤膜技术搭配混凝沉淀装置可以减少饮用水中的病原微生物,同时过滤掉有害杂质,提升饮用水质量;其次,超滤膜技术可以和CSAA结合将饮用水中NH3-N含量控制在0.2 mg/L以下,使饮用水被净化到符合居民生活用水的规范标准;最后,超滤膜技术的可重复利用特性,降低了城市对饮用水的净化成本。
2超滤膜技术在水处理工作的未来发展
2.1增强超滤膜清洗水平研发
新的超滤膜搭配的就是新的清洗能力,通过对现实环境工程城市居民水处理的经验做总结发现:不同的受污染程度的超滤膜的清洗手段也不同,需要提前做好准备,划分出不同阶段的清洗力度,形成可行性文档要求。自来水厂在净化居民饮用水时应该根据水源的不同,设定不同的清洗方案,源水质的不同会对超滤膜造成不同的污染,只有清楚合理的划分清洗计划,才能够做到资源的有效利用,并且也能够有效地降低超滤膜的污染。
2.2完善超滤膜技术的组合
实际的环境工程水处理工作中,超滤膜技术已经能够在很多方面提供较好的应用效果:大分子颗粒的过滤,病原微生物的处理、酸碱度的平衡。但单一使用超滤膜技术还是无法做到完全处理杂质,水资源的质量无法达到标准要求,那么超滤膜技术和其他技术的组合就是未来的研究发展方向,相互配合的技术才能够最大化实现水资源质量的提升。现在超滤膜技术已经和混凝沉淀装置、反渗透技术、CSAA等技术合作,实现了海水的淡化,污水的净化。未来希望能够看到更多的水净化技术与超滤膜技术做结合。比如超滤膜技术与粉末活性炭相结合:活性炭负责吸附大颗粒杂质,避免其被高压压入超滤膜中,造成超滤膜污染;并且随着活性炭剂量的增加,水通量的下降率也会降低,直至超滤膜与活性炭二者形成相互补充,饮用水的浑浊度才会被合理地调整。
结束语
总而言之,在处理环保工程水过程中,超滤膜技术的出现提升了中国水资源的处理效率和处理质量。通过超滤膜技术,能够有效截留水体中的各种高分子物质,通过将水资源与高分子物质进行分离来完成水体的净化,具有非常显著的净化效果。相信随着更多人重视超滤膜技术的运用,超滤膜技术一定会得到更好的发展。
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