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环境工程水处理中超滤膜技术的应用牛素艳

发表时间：2021/6/10 来源：《探索科学》2021年4月作者：牛素艳

[导读] 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。

湖北省武汉市身份证号码：4106211991012****7 牛素艳 430000

摘要：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。
关键词：环境工程；水处理；超滤膜；技术应用
        1导言
        超滤膜技术是一种膜分离技术，是利用膜之间的压力差，多孔膜之间的拦截能力，将溶液中的大小不同的颗粒分离开来，达到净化、筛分溶液组分的目的。超滤技术可以有效去除水中的微粒、胶体、热源以及各种有机物质，与传统的分离技术相比，超滤处理工艺是在常温下进行，适合对药物、酶、果汁等进行分离，且处理过程中不需要加热和添加化学试剂，不会产生污染，操作简单、去除率高、运行成本低，因此，广泛应用在环境工程水处理工艺中。
        2超滤膜技术在环境工程水处理中应用的优势与特点
        2.1应用优势分析
        首先，膜生物反应技术能够实现对电子工业废水中重金属的拦截，加强废水的处理，同时还能够防止出现工业废水二次排放以及污染的问题。其次，膜处理技术使用的是新型的透气膜，能够起到减小传质阻力并增强传氧效率的作用。除此之外，这样的透气膜能够支持在高压的情况下进行连续不断工作，防止出现因气泡过大而导致的停留时间过长的问题。最后，在膜生物处理器应用的过程中，还能够有效防止硝化细菌消失，进而在废水处理的一段时间内都能够保证硝化细菌的浓度，加快反应的速度。
        2.2应用劣势分析
        技术人员在使用膜生物反应技术时会拦截到大量的污染物，长期之后就会出现堵塞的情况，进而出现通水量下降。除此之外，技术人员在日常应用膜处理技术时也需要对其进行定期的检测与维修，这样就会增加人力物力的投入，进而导致维护成本的提高。
        2.3应用特点分析
        与其他的污染处理技术相比，膜技术的特点就在于其物理特性，利用物理特性就能够实现对杂质的处理与排除。在处理的过程中也无须投入化学药剂。与一般的膜处理技术相比，超滤膜具有较强的抗污能力，这样就能够控制维护的成本，保障水质的质量。除此之外，超滤膜技术作为一种先进的膜处理技术，能够根据不同杂质的大小进行过滤，进而扩大了杂质处理的范围。同时，超滤膜技术的操作过程也非常简单，能够实现制定压力的过滤，不用过多的人为干预，能够节省大量的资源。最后，由于工业废水具有一定的特殊性，因此在处理的过程中应该保障其具有较高的耐腐蚀性能，才不会受到酸性物质的影响与侵蚀。除此之外，技术应用的过程中还应该具备耐高温的性能，这样才能够保障技术工艺的稳定性与适应性。
        3环境工程水处理中超滤膜技术的应用
        超滤膜技术可以应用在各处水过滤工程中，污水处理方面包括城市污水处理，工业废水处理，含油废水处理等，而本文主要探讨的是城市居民水处理方面，包括以下三点：海水淡化处理(部分饮用水的来源)、居民饮用水处理(饮用水的净化)和城市水循环利用(饮用水的回收)。

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        3.1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。
        3.2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2500mL，排除食物、水果等，直接饮用水量在1000mL，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0.2mg/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。
        3.3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。如果生活污水的污染程度不高，经过这一系列操作，再检测其符合城市居民饮用水的标准规范后，完全可以将其继续向城市居民供应，实现城市水循环。
        4结语
        在不影响成本和设备合理安装的情况下，设计包括超滤膜技术的完善的组合装置，能够最大限度地发挥超滤膜技术的价值，并且还能将其他技术的不足之处做弥补，丰富了环境工程水处理的手段。
参考文献
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