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环境工程水处理中超滤膜技术的应用孙守毅

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：孙守毅

[导读] 摘要：环境工程水处理关系城市的环境质量和人们的日常生活，为了提高环境工程水处理的质量，须加强其中各项技术水平的应用质量，本文将着重论述超滤膜技术的应用分析，提高对超滤膜技术的了解和应用，有利于对技术水平的提高，达到更高标准的水净化作用。

        机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安 710043
        摘要：环境工程水处理关系城市的环境质量和人们的日常生活，为了提高环境工程水处理的质量，须加强其中各项技术水平的应用质量，本文将着重论述超滤膜技术的应用分析，提高对超滤膜技术的了解和应用，有利于对技术水平的提高，达到更高标准的水净化作用。
        关键词：环境工程水处理；超滤膜技术；应用
        引言
        随着我国环境工程建设的不断发展，环境净化技术也随之得到了较大的进步，不断有创新型的环境净化技术被开发与应用，超滤膜技术就是其中典型的代表。超滤膜技术由于本身良好的过滤效果，所以被广泛地应用到水污染的处理中，并取得了显著的效果。超滤膜技术相对于传统技术可以高效率回收污水，提高海水淡化效率，一定程度上解决我国面临的水资源不均问题，同时大幅度提升环境工程水处理效率。
        1超滤膜技术
        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。首先，超滤膜技术与传统的过滤技术有着极大的改变，分离效果好，精度高，将传统分离技术无法截留的胶体、细菌等有害物质也能过滤掉，整个分离过程细致完整，无需第二次分离；其次，超滤膜技术可以实现全面自动化，其建立在高科技技术的设备上，设备智能化程度较高，完全可以将整个水处理过程梳理的既简洁又成熟；第三，超滤膜可以重复利用，在完全自动化的设备中，每一次超滤膜的使用之后，都会将其放入高温蒸汽和环氧乙烷中做消毒杀菌，并且由于超滤膜上面的化学物质稳定性高、耐高温、耐酸耐碱，使得超滤膜在消毒后也无需重新填充化学物质，二次利用极为方便；最后，超滤膜技术造就了水资源的循环，生活污水或工业污水在超滤膜技术的处理下，可以将其中的良好水质做循环利用，节约了水资源。
        2环境工程水处理中超滤膜技术的优势
        超滤膜技术具有以下三种突出的技术优势：第一，突出的稳定性优势，尤其是在高温的处理环境中，可以稳定的发挥技术处理作用，不会有过多的化学物质产生，可减少水处理的二次污染问题。第二，突出的安全性优势，对于水质的转化效率有更大的促进作用，尤其是对悬浮物处理的效率更高，可彻底去除水中胶体、细菌、悬浮物等物质，达到99.99%的去除率。第三，突出的经济性优势，在技术应用的过程中，可以减少资金成本，对于不同领域的废水处理都具有较高的适应性，更适用于后期技术改造。在超滤膜技术的实际应用中，通常以短流程处理技术和双膜净水处理技术为主，最高耐受温度能够达到140℃，仍然可以保持良好的技术优势。
        3环境工程水处理中超滤膜技术的处理应用
        3.1饮用水净化
        饮用水是人们生活的重要资源，如果饮用水受到污染会造成严重的安全威胁。我国水资源分配存在较大程度的不均衡问题，部分水资源匮乏地区对于饮用水的净化需求更高，更需要加强在饮用水净化工作中的投入。超滤膜技术能够对水中含有的大量有机物和病原微生物等杂质进行清除，保障饮用水的处理质量。相较于传统的过滤技术可达到更强的净化效果，达到更高的饮用水净化标准。通常在进行饮用水净化时，采用超滤膜技术和混凝沉淀技术结合的方式，通过两种技术的不同技术优势，更有力地保障人们的饮用水安全。

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最终完成净化的饮用水能够达到30mg/L以内的CODcr含量以及0.2mg/L以内的NH3-N含量，使饮用水净化率达到90%以上。
        3.2造纸污水处理
        造纸工艺是将浆液制造成纸的过程，在造纸工艺中，多个环节都可能产生废水，这些废水主要可以分为制浆、洗浆、漂白和抄报四个环节产生。由于造纸工艺中产生的工业废水颜色深、黏度大、pH值比较高、耗氧量高，纤维素和化学药品的含量高，增加了污水处理难度。我国主要以麦草作为造纸原料，麦草蒸煮的黑色液体需氧量比较高。草浆黑色液体的流动性差、黏度大、硅元素含量高。将超滤膜技术应用在造纸工艺废水处理环节，可以回收废液中的半纤维素、木素等物质，对废弃液体进行回收利用，黑液中木质素的提取率达到了80%～85%，污水中有机物的去除率达到了60%～65%。经过超滤膜处理后的漂白水，可以去除废水中大量的有机物质、树脂和色度，提高纸张的白度。
        3.3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。
        3.4水循环利用
        城市化进程不可避免的增加城市的污水量，工业的发展加上大量人口涌入城市，每天产生的污水加剧了环境污染：污水进入土壤会造成土壤和地下水的污染；排入河流会造成淡水的污染和鱼群的危害；随着河流融入大海，也会导致海水的富营养化和金属含量增加；由于排入污水的海水都是近海，工业淡化海水的难度也会增加，成本也会增大，可见城市污水处理是环境工程的重中之重。不同于工业废水，城市污水主要是居民的生活污水，这部分污水可以有效的净化并回收利用，实现水资源的循环。
        运用超滤膜技术，首先能够减少生活污水中的有害微生物，超滤膜的过滤能力能够将污水中分子量超过500的大分子微生物阻隔在膜外，控制水的浑浊度在0.5以内；其次，超滤膜与CSAA结合，对于CODc浓度在215～677mg/L的污水，使其降低到30mg/L，对于NH3-N浓度在22.2～41.2mg/L的污水，使其降低到0.2mg/L；第三，超滤膜上面的化学物质可以控制污水的酸碱性，过滤后可达到7.26～7.89范围内；最后，经过超滤膜技术和其他净化水技术的回收水，可以将其用在工业中或是应用在道路喷洒、园林浇灌上，实现回收水的二次利用。
        结束语
        综上所述，利用超滤膜能够实现水中杂质及有害分子的有效过滤，提高水资源的处理效果，文章分析了超滤膜的原理、优势以及具体应用，通过对超滤膜的研究，提高水资源的再次使用率，实现水资源的节约，促进水资源的可持续发展。
        参考文献
        [1]朱国军.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用管窥[J].生物技术世界,2014(08):15-16.
        [2]刘云珠.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].江西化工，2019 (01):195-196.