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超滤膜技术在环境工程水处理中的运用梁艳燕

发表时间：2021/6/10 来源：《基层建设》2021年第6期作者：梁艳燕董建兴

[导读] 摘要：随着我国环境工程污染防治技术和水处理技术的快速发展，不断有创新型的水处理技术被开发，并取得较好的应用效果。

        四川川坔环境科技有限责任公司四川省 610016；
        四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心四川省 610081
        摘要：随着我国环境工程污染防治技术和水处理技术的快速发展，不断有创新型的水处理技术被开发，并取得较好的应用效果。其中超滤膜技术过滤效果好，不需添加化学试剂，不会造成二次污染，且设备能耗低、占地面积小，操作方便，广泛应用于饮用水净化、污废水处理和回收、海水淡化等领域。
        关键词：环境工程；水处理；超滤膜技术
        超滤膜技术在环境工程水处理中应用广泛，超滤膜是一种孔径规格一致的微孔过滤膜，材质一般采用纤维素，孔径范围0.001-0.02μm，运行压力12-70bar，以压力作为过滤分离的动力，处理过程中无需投加任何化学试剂，是一种纯物理方式的净水技术。与反渗透膜等其他膜处理技术相比，超滤膜净水产量大，能够根据不同杂质的大小进行过滤，处理范围广，还能实现制定压力的过滤，但相对而言脱盐效果一般，因此在实际应用中，可以与其他水处理工艺联合，以达到预期的处理效果。
        1超滤膜技术在水处理应用中的优点和缺点
        1.1应用优势分析
        首先，超滤膜属于物理分离技术，常温操作，能耗低；不添加化学试剂，不产生二次污染，因此超滤膜技术是一种节能环保的水处理技术。其次，超滤膜采用新型透气膜，可减小传质阻力，提高净化效率。再次，超滤膜过滤技术以压力作为膜分离的动力，过滤效果不受气泡大小和停留时间影响。最后，由于超滤膜技术工艺原理简单，因此设备结构相应简单，设备易于操作，自动化程度高，推广性强。
        1.2应用劣势分析
        超滤膜使用一段时间后，易产生堵塞现象，进而使通水量下降，处理效果变差，因此应对膜装置进行定期保养和维护，减缓堵塞；当进水和浓水标准压差增大、产水率明显降低时，则需要清洗超滤膜，可根据不同的污垢类型选择酸性或碱性清洗液。此外，超滤膜对去除水中的化学污染物和硬度效果较差，应配合一定的预处理或组合处理工艺。
        2超滤膜技术在饮用水净化中的应用
        饮用水中可能存在细菌、悬浮物、铁锈、泥沙等有害物质，长期饮用受污染的水，会对身体健康产生极大危害。同时饮用水中又会含有对身体有益的微量元素，超滤膜过滤技术既可以保留有益元素，同时又能滤去有害物质，操作简单，效率高。
        3超滤膜技术在城市生活污水处理中的应用
        生活污水是居民日常生活、办公过程中排放的废水，来源于小区住宅、餐饮场所、写字楼、机关单位、公共场所等，生活污水中含有有机物、氮、磷、病源微生物等。随着城市人口的加剧，城市生活污水排放的压力越来越大，纳污水体的环境容量日趋减小。超滤膜对悬浮物、胶体物质有较好的过滤分离效果，同时也可去除水中的虫卵、藻类、细菌等，可用于城市生活污水的处理。实验表明，针对CODCr400mg/L、NH3-N25mg/L左右的生活污水，经超滤膜工艺处理后，废水中CODCr和NH3-N可分别降至30mg/L、2.5mg/L以下，污染物去除效率分别达到92.5%、90%，可满足城市杂用水水质的要求。针对缺水地区，处理后生活污水若需再利用，可配合采用紫外线消毒杀菌等工艺。

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        4超滤膜技术在造纸行业污水处理中的应用
        造纸行业主要以木材、竹子、稻草等为原料，经高温高压蒸煮分离出纤维素，从而制成纸浆。造纸行业产废水量大，污染物浓度高，造纸废水中以黑液污染影响最大，黑液是造纸工艺中排出的非纤维素部分，黑液产生量占造纸废水产生量的90%以上，黑液呈碱性、颜色深、有异味、含有化学无机物、挥发酚、悬浮物、木质素等有机物。超滤膜可截留造纸废水中的大分子物质、纤维素、木质素等物质，一方面可去除废水中的有机物、大大降低废水中COD的浓度，另一面可实现木质素的回收利用，废水中的有机物和重要组分经回收后可多次利用，提高了原料的利用效率，实现企业的绿色循环发展。
        5超滤膜技术在电子工业等废水处理中的应用
        电子工业耗水量、产废水量大，废水中含有大量的酸、碱、有机物、氟化物等，可生化性较差。在处理电子工业废水时，通常将超滤膜用于废水处理的末端，用于废水的分离回用。以含氟、含氨氮的电子工业废水为例，可先采用化学脱氮、沉淀除氟后，再采用超滤膜技术处理废水。超滤膜技术产水率高，分离得到的净水可视各个用水环节对水质的要求而回用。在其他工业废水处理中，也可将超滤膜技术用于末端净水分离，大大提高废水的重复使用率，减少废水排放量，减少新鲜水用量。但在工业废水处理中，应分析不同废水的化学组分和污染特性，有针对性的采取组合废水处理工艺。
        6超滤膜技术在海水淡化领域中的应用
        我国水资源丰富，但人均水资源量不足，对资源丰富的海水开发利用具有十分重要的意义。我国从二十世纪二十年代开始研究海水淡化，发展至今海水淡化有蒸馏法、低温多效、多级闪蒸、电渗析等多种方法。近年来超滤膜技术在海水淡化领域应用广泛，超滤膜对悬浮物、浊度、胶体物质去除效果好。以国内大唐王滩电厂为例，采用外压式中空纤维PVDF（聚偏氟乙烯）膜，公称膜外径0.03μm，膜丝外径1.3mm，产水浊度≤0.2NTU，产水SDI（15min）≤2.5，TOC去除率（占产水百分比）为20%-60%。超滤膜技术适用于各种海水水质，在超滤前基本不需要预处理，常温、无相变、能耗低，产水SDI较低，超滤膜技术在海水淡化领域具有较好的应用前景。
        7超滤膜技术在其他行业的应用前景
        超滤膜技术主要用于饮用水的净化处理，但随着城市建设和工业的发展，超滤膜技术越来越多的用于工业废水的处理，应用于食品行业、酶制剂工业、制药和化工工业等，不仅作为一种废水处理工艺，同时满足分离回用的需求，在缓解市政供水压力和污染物排放压力方面都有较大贡献，因此超滤膜技术在水生产和水处理市场将会有广阔的发展空间和应用前景。
        综上所述，超滤膜技术工艺原理简单，为纯物理分离净化工艺，不需添加化学试剂，能耗低，对悬浮物、浊度、胶体物质等具有较好的去除效果，将其运用在饮用水净化、城市生活污水处理、工业废水处理、海水淡化等领域，可以达到预期的处理和净化效果，同时提高工业用水的回用效率，缓解水资源供应压力。
        参考文献
        [1]周瀚洋.浅析超滤膜技术在环保工程水处理中的应用[J].民营科技，2016.
        [2]陈思贤，曹娟.膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].河南科技，2014.
        [3]欧阳浩思.环境工程水处理中超滤膜技术的运用探讨[J].绿色环保建材，2017.