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摘要:水资源污染必须及时加以治理,否则会对人民群众的日常生活造成十分严重的负面影响。基于此,技术研究人员尝试使用超滤膜技术来进行污水的净化,这类技术一旦得到普及,就能够有效解决水资源污染问题。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理;应用
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。
1超滤膜技术(UF)简介
1.1UF技术的基本原理
UF技术是运用压力把溶液中的溶剂和一些分子量低的溶质从超滤膜的很小孔隙透到膜的另一边,实现分子量较高的溶质以及胶束团被膜截住,从而实现有关物质被截留的情况。UF技术的截留机理是筛分作用,同时超滤膜的表面含有一定的化学性质,在这个作用下静电作用可以过滤和截留有关物质。膜透过溶液实行浓缩、过滤以及分离的相关技术,膜的左右产生压力差,溶液内较小的分子量的溶质可以经过溶剂穿过超滤膜中较小的孔,分子较大的溶质、病毒、杂质、藻类等物质在膜的另一半。根据有关研究表明,超滤膜的技术截留的分子量为500~500000,超滤膜中通过的孔径范围通常是0.002~0.100μm,一般情况下静压差范围是0.1~0.5MPa,分离的物质直径在0.005~10.000μm之间。UF技术总体来说有较好的处理效果,环保有关工程中运用此技术,可以明显降低水处理中化学药品的使用值。
1.2UF技术的特点
UF技术和其他技术相比,具有明显的优势:超滤膜过滤杂质的效率非常高,显著高于传统处理方法;使用少量甚至不使用化学试剂,有效防止处理过程二次污染的产生;UF技术的过滤系统自动化程度高,运行方法简单易操作,只有开和关两种模式;化学比较稳定,耐酸性、耐腐蚀性、耐水解等有关性能都比较好,耐热可以达到140℃的高温,可以使用非常高的蒸汽以及环氧乙烷实现全面的杀菌,对pH的要求不高,强酸、强碱以及有关的有机溶剂条件中充分使用;最后发现有较高的过滤精度,可以将溶液中99%的细菌、胶体、悬浮物等杂质实现去除;与常规水处理系统费用相当,生活污水使用超滤的处理方法后,水质可以满足回用的指标。
UF技术也一直面临着反冲洗水量比较大以及膜污染问题,这也是各种工艺不断优化升级着力解决的一大方向。超滤膜在运用时性能时间在推移过程中膜的穿透能力呈下降趋势,溶质的阻止程度也在处于上升阶段,这跟膜质量好坏以及附着的污垢有一定的关系。膜很容易由于污染物的堆积而堵塞,膜的使用寿命比较短。需要提前做好料液的准备工作,或者是对超滤膜进行清洗,提高使用寿命。超滤膜在使用过程中需要注重截留率,需要掌握各个膜的技术标准以及适用情况,考察处理效果能否满足生产需要。
2超滤膜技术在净水处理中的应用问题
2.1水处理过程中能源损耗大
利用超滤膜技术净化水体需要不断的动态攻关。目前,我国使用的电厂在运行效率上仍无法达到理想状态。因此,如果要利用超滤膜技术来控制水资源污染,需要消耗大量的能源。在这一过程中,虽然引进超滤膜技术不需要太多的成本,但采用相应的发电厂仍会使最终成本大大提高。如果供电不足,用超滤膜技术过滤出来的水资源很可能达不到国家相关标准。如果将全电源用于超滤膜技术的应用,其能耗与当前绿色节能和可持续工业生产理念不相符合。因此,在这方面,水处理过程中能耗过高仍然是超滤膜技术应用中亟待解决的问题。
2.2超滤膜易污染
在利用金属超滤膜净化污水的过程中,超滤膜本身会受到污染。超滤膜的严重状况将直接影响到水质的净化。然而,无论如何改进和提高超滤膜的使用技术,超滤膜的污染问题都无法有效避免。目前,利用超滤膜技术最有效、最完善的方法是通过化学清洗使被污染的超滤膜恢复原貌,使超滤膜在下一轮净水工艺中得以进行。但这种方法并不能从根本上解决膜污染问题。
2.3技术组合选择缺陷
利用超滤膜净化受污染水体,首先要对水体的污染程度和污染状况进行全面的调查分析。在对污染水体有了全面了解后,根据预算中应投入使用的超滤膜处理技术,决定采用哪种方式对污染水体进行处理,进行充分的探讨。为了实现上述过程,工作人员通常对水源地进行实地调查,并通过采集水样对污染水体进行分析记录。然而,在许多情况下,通过调查和讨论,决定采用超滤膜技术完成水污染净化过程后,处理后的水资源往往达不到相应的标准。在这种情况下,将对处理后的水体进行二次处理。这种方法不仅浪费了大量的时间和精力,而且浪费了水资源处理的成本。
3超滤膜技术的具体应用措施
3.1注重新技术的研发
过了很长一段时间,超滤膜本身就会受到污染水体的影响,出现污染现象。严重污染的超滤膜可能对净化水造成二次污染。因此,工作人员试图对使用化学药剂污染严重的超滤膜进行清洗,但清洗过程复杂且时间长,可能对超滤膜技术的使用频率产生不利影响。因此,相关技术研究人员应在原有技术的基础上,进一步开发和完善超滤膜技术。强化了超滤膜的抗氧化性能,控制了污水净化过程中的污染概率。
3.2注意超滤膜的清洗
由于污水处理的复杂性,处理时间长,很可能对超滤膜造成严重污染。因此,在新技术研发阶段,工作人员只能通过清洗超滤膜来使用下一轮超滤膜技术。值得注意的是,对不同性质的污染水进行再处理后,超滤膜的污染是不同的。因此,在处理超滤膜污染的过程中,必须针对具体问题进行分析,对超滤膜的污染现象进行有效分类,尽量采取最合适的清洗方法对超滤膜进行有效清洗。在超滤膜清洗过程中,工作人员还需要对超滤膜的天然水体和水质进行取样检测。如果在超滤膜清洗过程中应用的水质出现问题,超滤膜的污染就不能完全解决,甚至会因清洗水质问题而变得更加严重。
3.3提高超滤膜技术组合的合理性
虽然超滤膜技术在使用过程中具有无可比拟的优势,但并不意味着在污染水资源的处理过程中,只能利用超滤膜技术净化污染水体。事实上,面对污染水资源的处理问题,工作人员可以尝试灵活组合各种处理技术,提高污染水资源的利用效率,保证处理后的水资源质量。由于水资源受到污染的原因不同,受污染的水资源不适合采用相同的污染处理方式。工作人员应坚持针对具体问题的具体分析态度,提高超滤膜技术组合的合理性,选择最适合目标污染水资源的处理方法进行水质净化。只有这样,才能在保证水污染治理效率的前提下,进一步改善水质。
结论
总而言之,就目前的水资源污染处理问题而言,超滤膜技术仍然是较为适宜进行广泛使用的新技术,使被污染水体资源能够在短时间内得到有效净化,通过循环利用的方式达到污水净化的目的。
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