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环境工程水处理中超滤膜技术的应用廖彧12

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：廖彧12

[导读] 摘要：随着时代的发展，水资源缺乏、水资源污染逐渐让人们意识到高效利用水资源、节约水资源的重要性。

        1天津泰达水业有限公司；2天津泰达津联自来水有限公司
        摘要：随着时代的发展，水资源缺乏、水资源污染逐渐让人们意识到高效利用水资源、节约水资源的重要性。环境工程水处理是水资源的再生过程，因此如何在这个过程中利用相关技术提升水资源利用率，降低水资源污染值得深思。本文对此展开研究，以超滤膜技术的概念和特点为出发点，探讨如何将该技术应用到水处理过程中，从而提升环境工程水处理效果。
        关键词：水环境污染；环境工程；水处理；超滤膜技术
        引言
        随着我国经济的不断发展，水生态环境受到了不同程度的破坏，使得国家对水资源保护的关注度不断提高。在我国的环境保护和治理工作中，水污染治理是非常重要的工作内容，也是我国的一项基本国策，现已成为环境治理工作的重中之重。在水污染实际治理工作中，应总结现存问题，并结合地区实际情况开展针对性治理，以此实现对水污染的有效防治，确保水污染防治状况良好性。
        1.超滤膜技术概述
        超滤（Ultra Filtration）简称 UF，是利用超滤膜微透过和略透过的物理特性，过滤掉水体中的大分子溶质、杂质、藻类和细菌病毒等成分，只有水体溶液中的水分子、无机盐分子和小分子量溶质可以通过膜的微孔到达膜的另一侧，通过这种技术截流的分子量在 500 ～ 50万，对应的孔径为 0.002μm ～ 0.1μm[1]。超滤膜具有以下技术特点：①杂质去除率高，产水水质大大好于传统水处理工艺；②大量减少化学药剂使用，减少二次污染；③容易组合，并结合自动化技术成为一体化成套水处理系统，运维方便，可靠性高；④化学稳定性高，耐强酸、碱且耐高温 140℃。可在较宽 PH 值范围内工作运行，可采用高温消毒技术；⑤过滤精度高，能有效滤除水中99.99% 的胶体、细菌和悬浮物等有害物质，出水水质稳定且优良。⑥组合灵活，根据不同产水量需求，灵活选择不同数量的膜设备进行组合，形成一体化成套超滤膜设备，每套设备均可独立过滤产出一定数量的净水，多套一体化膜组设备并列运行，即可满足一定数量的市政供水需求。
        2.在环境工程中，超滤膜技术存在的问题分析
        首先，在对超滤膜技术进行应用的过程中会出现膜污染问题，该问题对于超滤膜的应用会产生极大的影响。在膜表面上，由于膜污染以及污染物质的不断沉积，其在很大程度上都会降低膜的通量。超滤膜污染包含很多，比如沉淀污染、吸附及生物污染等。要想对超滤膜污染进行有效控制，工作人员需要借助膜组件方法以及开展膜面预处理工作等。因此要想将膜污染问题进行有效缓解，工作人员就需将超滤膜系统的处理能力进行大幅度提高，这样系统的运行费用也会得到有效的降低。其次，超滤膜可分为浸入式以及压入式两种，不论是哪一种超滤膜都需借助压力进行驱动。再者，我国采用的膜技术还不够成熟，而且与其他技术联用的水处理方法也有待提高，正因如此，膜技术的发展会受到很大的限制。
        3.环境工程中超滤膜技术的应用对策
        3.1在食品工业废水回收工作中的应用
        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，食品产业在进行食品加工的过程中，会产生极大的工业废水，其中就包括了淀粉以及乳糖等有机物质，由于这些物质的分子直径较大，工作人员在对超滤膜技术进行应用的过程中，也需对这些物质进行高度关注，同时也要将有机物质的回收工作做好，只有这样，食品工业废水的净化效果才能得到有效的保障。对于电镀行业而言，在开展生产工作的过程中也会产生较多的工业废水，所以工作人员可借助超滤膜技术与反渗透技术结合的方法对工业废水进行有效净化。由于该方法可对硝酸盐这类无机物进行有效的过滤，所以其在很大程度上都可避免污染问题出现。

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        3.2 饮用水净化处理
        人体健康和水质有着密切的关系，如果饮用水质量不达标，长期饮用会对人们的生命造成威胁。因此，饮用水净化十分关键。超滤膜技术可以用于饮用水净化处理。自来水经过内压式中空纤维超滤膜筛选，在压力差的作用下，有益矿物质和微量元素被留下，产出净化水，但是铁锈、细菌、藻类、胶体等物质也会被留在内部。超滤膜技术可以截留分子量较大的物质，大幅度提升饮用水质量，但是超滤膜系统要定期进行清洗，方可保证效果。很多病毒和细菌无法经过上述过程过滤掉，因此可以采用超滤膜技术组合的方式，效果会更好。
        3.3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12 h 范围内，使用215 mg/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。
        4.超滤装置清洗
        4.1碱冲洗
        1）将反渗透产水注入清洗水箱，加入约12kg的氢氧化钠，控制pH值在11.5，并混合均匀；2）打开清洗进水阀和正排阀；3）启动清洗泵，调节压力为0.05MPa，碱冲洗结束后对超滤进行气擦洗；4）直至出水液澄清为止；5）现场共冲掉75kg。5.2.3 FC850清洗1）将反渗透产水注入清洗水箱，加入200kg（8桶）FC850清洗剂，并加碱调节，控制pH值在11.5，启动加热器，加热水温至35℃；2）打开清洗进水阀和清洗回流阀，启动清洗泵循环，调节进水压力为0.12MPa，循环3h；3）循环结束后浸泡过夜（晚上重复步骤2循环2h）；4）启动加热器，加热至35℃；5）打开清洗进水阀和清洗回流阀，启动清洗泵循环，调节进水压力为0.12MPa，循环1h；6）循环结束后先用气擦洗后反洗直至出水pH中性。在清洗过程中pH值有下降需补加碱。
        4.2预控措施
        通过对水源水质和污堵物的分析，得出水源水质超标且加药不合理是超滤膜污堵的根本原因。为避免超滤膜污堵，制定了以下措施：1）加大超滤膜反洗强度，要求超滤膜运行50min必须反洗一次，每次反洗时间≥2min；2）调整超滤膜进口加药量，增加超滤膜进口杀菌剂的浓度，减少超滤膜表面的微生物。3）定期对超滤膜进行化学清洗。4）在补给水进口处加氯锭，从源头上减少微生物、有机物的含量。5）对原水处理开展动态平衡实验，找到最佳加聚合铝的方案。
        结束语
        与传统的水处理技术相比，超滤膜技术的优势良多，因此在环境工程水处理中可以广泛地应用，这符合可持续发展要求。近年来，超滤膜技术的使用率不断提升，为我国水处理做出了巨大的贡献。本文对此展开研究，提出了具体运用超滤膜技术的路径，以促进社会经济持续发展，实现低碳环保的水处理目标。
        参考文献：
        [1]张际平，佟胜伟，苑芯茹.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用研究［J］.中国资源综合利用，2019（10）：187-189.
        [2]冉光普.环境工程水处理中超滤膜技术的应用分析［J］.低碳世界，2019（10）：11-12.
        [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.