环境工程水处理中超滤膜技术的应用 张怀成

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:张怀成
[导读] 摘要:水资源在社会经济的发展中具有重要的支撑作用,工业的迅猛发展不可避免的产生了大量工业废水,需要使用水处理技术才能恢复生态水环境的健康状态。
        山东省济宁市嘉祥县  山东济宁嘉祥  272400
        摘要:水资源在社会经济的发展中具有重要的支撑作用,工业的迅猛发展不可避免的产生了大量工业废水,需要使用水处理技术才能恢复生态水环境的健康状态。环境工程各种污水处理工艺也不停的推陈出新,其中超滤膜工艺的使用有了长足的进步,在各类工业废水处理中得到广泛的应用。
        关键词:环境工程;水处理;超滤膜技术;应用
        1超滤膜技术概述
        就当前而言,超滤膜技术由于在具体应用中所表现出来的优势,逐渐成为常用的水处理方式之一,世界上多个国家对这一技术进行了有效利用。表1为国内外部分采用超滤工艺的水厂。
        超滤膜技术可以有效地对水污染问题进行处理,在我国环境工程中占据着非常重要的地位。和传统水处理技术相比,该技术在实际应用中拥有更加强大的优势。在过去对水源进行净化时,往往会使用到消毒剂以及净水装置。这两者虽然可以对水源进行一定的净化,然而会给水质带来一定的隐患。超滤膜技术的应用可以很好地解决传统技术所导致的环境问题。除此之外,由于这种处理方式是利用过滤膜来对水源进行净化,因此可以有效地将水源中的有害物质分离,满足人们的用水需求。
        2超滤膜技术的原理
        超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。其以压力为驱动力,膜孔径为1-100nm,属于非对称性膜。操作压力差为100- 1000kPa,超滤膜适用于脱除胶体级微粒和大分子,能分离浓度小于10% 的溶液。当前,超滤膜技术广泛应用,在分子级微粒过滤分离方面有很好的应用效果。除了水分子、无机盐和可溶性小分子外,超滤膜还可以过滤溶液中的微型藻类、病毒、细菌和可溶性大分子物质等,实现有效的分离和纯化,提升溶液纯度,优化分子分布。近年来,人们研发出多层过滤膜技术,其采用特定的滤膜设计,能够截留某直径范围内的分子。这样能够加强超滤作用,更加彻底地过滤特定直径的分子,过滤效果十分显著。
        3环境工程水处理超滤膜技术应用现状
        3.1缺乏补充技术
        在应用环境工程水处理超滤膜技术时,应考虑地区经济发展状况,超滤膜技术的应用成本较高,因而一般适用于经济相对发达地区。同时,作为一种环保技术,在进行水源处理时,还需要联合应用其他技术形式,而在实际水源处理过程中,则缺乏相应的补充技术,且部分人员在采用超滤膜技术之前对现场环境勘察不到位,对水源相应物质含量不够明确,导致在应用超滤膜技术时存在一定的技术阻碍。
        3.2出现能源耗损
        在对受污染水源进行处理时,采用超滤膜技术会存在一定程度的能源损耗问题,主要表现在外动力辅助损耗,进而会导致应用成本增加。作为技术执行人员,应时刻关注超滤膜技术执行过程中的能源损耗情况,并结合实际情况选择能耗低的设备,现阶段,设备驱动力不足问题较为常见,相关人员应提高对该问题的关注度,确保提高能源使用效率。
        3.3存在污染隐患
        对环境工程水进行处理时,工程人员要关注超滤膜技术自身存在的污染问题,即超滤膜在长时间使用情况下会出现内部杂质等污染问题。而部分技术执行人员在应用超滤膜技术的过程中,没有做到对超滤膜进行定期净化,将导致其过滤能力下降,同时会使得能源损耗增加。此外,在操作过程中,若出现操作不规范问题,也可能导致出现更加严重的水污染问题。


        4超滤膜技术运用于环境工程水处理的具体实现要点
        4.1超滤膜技术运用于处理工业废水
        工业废水污染目前程度较为明显,如果对含有重金属与其他有毒物质的工业生产废水没有及时加以必要的处理,那么非常容易导致工业废水被排入农田或附近河流,从而给居民饮食安全与健康带来明显威胁。运用超滤膜来过滤重金属与其他有害工业物质的专业技术手段具有快捷性,而且可以达到超出90%的工业有害物质过滤效果。经过综合性判断对比可知,超滤膜技术非常有益于彻底过滤与净化工业废水,对于包含有机质与其他高分子物质成分的工业生产废水能予以最大程度的利用与回收。目前造纸化工企业对超滤膜技术处理造纸沉渣的重要工艺手段已普及,对包含沉渣的造纸化工废水予以净化处理。化工废水具备较好的废水利用及废水回收处理价值,因此化工生产企业必须正确实施针对化工废水的全面处理过程,运用超滤膜技术过滤化工废水。超滤膜技术运用于处理化工生产废水时,技术人员应将表面活性剂融入到脱墨废水等化工废水中,进而达到改变薄膜透过率的目的。
        例如,二次污染风险普遍存在于废水处理环节,尤其是造纸废水处理领域。在脱除造纸废液污染物或过滤造纸废液时,如果施用过量的化学助剂,那么二次污染水质的安全隐患就会明显增大。但选择超滤膜技术降解废液污染的全过程不必借助化学物质或人工,因此不会造成水质二次污染。此外,富营养化水质中含有超标的P元素、N元素及其他营养元素,造纸废水在排入农田或河流之前如果未经任何处理,那么通常就会引发富营养化的水质改变现象。为了应对造纸废水的富营养化不良影响,目前通常借助有益菌群或海藻微生物来吸收水中营养元素。菌体在生物膜的覆盖作用下能加快繁殖,对于脱除N元素与其他营养元素物质具有非常明显的作用。运用微生物菌群还可以脱除低温造纸中的各种固废元素物质,确保低温造纸排放水质达标。
        4.2超滤膜技术运用于处理居民生活污水
        包含无机盐、有机物、固体白色废弃物及细菌的居民生活污水必须得到有效净化,旨在消除生活污水造成的城市河流与其他水体环境污染,维持城市区域的水生态平衡。近些年来,专门用于处理居民日常生活污水的各种处理手段与技术已经得到完善,尤其是超滤膜技术手段。将超滤膜技术运用于城市污水处理中,能充分确保过滤后的居民生活污水再次达到循环使用标准,满足了循环利用城市水资源的污水处理要求。
        例如针对混有细菌及固态污染物的城市地表水全面实施过滤操作时,技术人员应重点选择超滤膜技术进行处理。这是由于超滤膜介质具有过滤与降解废水污染物的重要特征,确保排入城市地下管道的污水达到净化处理标准。同时,运用超滤膜技术还能避免居民生活污水导致的河湖藻类疯长与蔓延现象,彻底杜绝富营养化的河湖水质污染。经过全面超滤处理以后,居民生活排放废水可再次被运用于周边农田作物灌溉、车辆清洗或建筑施工领域。
        4.3超滤膜技术运用于淡化过滤海水
        淡化海水的工程技术实践目前已得到相关部门重视,通过淡化海水的技术操作,能在根本上实现淡水资源的最大化节约效益。然而淡化海水的环境处理工程会产生较大的资源成本消耗,因此必须选择最佳的海水淡化辅助技术措施。经过全面考虑,发现超滤膜技术有助于滤除海水中的固态盐、菌类与藻类杂质,并且不必消耗额外的海水淡化处理资源成本。
        结束语
        水处理环境工程已经成为保护水生态平衡的重要举措,在对具体的污染水源进行处理的过程中,应大力推广先进的水源处理技术,即超滤膜技术。超滤膜技术的适用范围相对广泛,可将其应用在饮用水处理、含油废水处理、工业污染废水处理以及海水淡化处理中,针对不同的水源处理要求,技术人员应做好水质取样检测,针对性的制定超滤膜技术处理方案,确保通过处理后水质达到相关标准。
        参考文献:
        [1]郝晓明.环境工程水处理中超滤膜技术应用研究[J].环境与发展,2020(12):87~88.
        [2]高艳龙.超滤膜技术在环保工程水处理过程中的应用思考[J].环境与发展,2020(12):91~92.
        [3]洪鹤立.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用实践探讨[J].现代盐化工,2020(6):68~69.
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