环境工程水处理中超滤膜技术的应用

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者:12张子阳
[导读] 本文主要分析了环境工程水处理中超滤膜技术的应用。

        12张子阳
        1天津泰达水业有限公司
        2天津泰达津联自来水有限公司

        摘要:现如今,水资源匮乏现象引起了国家的高度重视。而超滤膜技术在水资源处理中的有效运用能够大幅度提升水资源的处理质量,在环境友好型社会的建立过程中占有发挥着重要作用。基于此,本文主要分析了环境工程水处理中超滤膜技术的应用。
关键词:生态环境;水资源处理;超滤膜技术
引言
        超滤膜技术这种深度改善水资源的水处理技术在我国环境保护工程的未来发展建设过程中将具有十分广阔的应用前景,随着现代科学技术的不断发展和创新,超滤膜技术在未来城市饮用水处理中将能够得到更优的改善,为人们的日常生活提供更加优质的水净化服务
1超滤膜技术的基本概念
        1.1超滤技术
        用于分离液体中的溶质与溶液的过滤技术主要是通过转化压力为推动力,推动液体穿过滤膜,将溶质分隔在膜的一侧、溶液分隔在膜的另一侧,膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透,这四种膜分离技术可以将不同体积的溶质分离开来。四种滤膜有着各自的分离范围,从上到下,滤膜孔径越来越小,其中超滤膜的孔径大致在微滤和纳滤之间,且有一定的范围重叠。
        1.2超滤原理
        超滤又称作超过滤,其工作原理与日常生活中漏勺的使用原理类似。超滤就是创造出一张只有水分子结构能通过而其他杂质分子无法通过的膜状物,从而通过筛选的作用把有害物质有效过滤出来。随着科学技术的不断进步,超滤膜的膜面也由原本的单面膜增加到了多面膜,超滤技术的过滤水平也因此得到有效提升[1]。
        1.3微透过原理
        超滤膜的表面附有500万个过滤分子,而这些分子的体积却只有0.002μm3。在水资源的处理过程中,超滤膜表面的分子会阻止污染物质经过,因而能保证经过超滤膜的物质纯净、无害,而这种工作原理又被称为微透过原理。并且超滤膜的膜布本身就能对水中的有害物质进行过滤,加之过滤分子,形成了双重的过滤效果,使得水资源的利用性得到有效提升。
        1.4超滤膜材料
        现代技术的发展使得超滤膜的膜材料选择变得非常丰富,一般来说超滤膜制膜材料会选用有机高分子材料,包括纤维素酯类、聚砜类、聚烯烃类、氟材料、聚氯乙烯几大类,这些材料都有着柔韧性和亲水性,使用稳定,成本适中;而近几年来开发的新型制膜材料利用了无机材料,包括陶瓷、玻璃、氧化铝、氧化锆和金属等,这些材料耐高温、不易老化、可再生性强,不过因为还在实验室研究阶段,暂未投入商品化生产。
2污水处理技术现状
        2.1传统处理技术
        传统的污水处理工艺下,通常在污水中添加一定量的化学物质与药品,利用各种物料之间的化学反应来将污水中的有毒有害物质去除。在化学反应下,部分有害物质被降解为了无害化或者低害化物质,经由专业化处理以后,对于区域生态的危害程度显著降低。传统工艺下,利用化学原料来开展污水处理的方式具有成本高、资源消耗大的不足,如果所处理的污水总量偏大,最终的处理效果将难以保障[2]。
        2.2环保处理技术
        生态环保污水处理技术是新型的污水处理技术,这一技术在污水处理中可以发挥其良好的生态效益。具体的污水处理中,环保处理技术往往通过在处理中引入微生物,利用微生物的降解作用达到污水处理的目标。在污水中引入了微生物,在水体中伴随着一系列的新陈代谢作用,水体中的有害物质在微生物作用下逐步被吸收,有害物质转化成了无害物质。与传统的污水处理技术相比,环保处理技术的成本低、经济性和生态性都相对较好,基本上不会伴随着二次污染的问题。


3超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
        3.1含油废水处理
        污水中的含油量一直是污水处理中的一个难题,主要是因为油小于水的密度,而且会浮在水面上。采用超滤膜技术处理含油废水也能取得较好的效果。对于含油废水的处理,可采用不同的滤膜将油从废水中分离出来。通过超滤膜过滤分离二者,不仅可以净化油,而且可以将过滤后的水安全地排放到室外环境中。当然,在过滤含油的水时,也会遇到由水形成的有机化合物。超滤膜与添加剂的组合还可以使化合物在一定的化学药剂作用下沉淀在水中,然后通过超滤膜过滤分离,提高了含油废水的处理效率。
        3.2海水淡化处理
        近年来,由于人口数量不断增多,致使水资源的需求量逐渐增多,出现了水资源供不应求的现象。因此,人类把水资源开发利用的目光转移到了海上。而正常情况下,海水无法达到居民生活的使用要求,需要利用超滤膜技术对海水进行淡化处理。经过超滤膜技术处理的海水水质可以达到居民日常生活要求,但在处理过程中海水会对超滤膜的膜布造成一定污染,需要对超滤膜技术进行不断的改革升级,提高超滤膜膜布的抗腐蚀能力,为超滤膜技术的后续使用提供保障[3]。
        3.3造纸工业废水处理
        随着我国社会生产力水平的不断提高和各行业的飞速发展,纸张的使用持续增多。随着造纸需求的不断增长,造纸工业的污染已成为造成环境污染的主要原因之一。化工废水处理效果不理想,化学药剂可能造成二次污染。因此,如果可以采用更科学的超滤膜技术,可以将其压缩成纸浆水溶液,最大限度地提高造纸废水的再利用率,降低地下水污染的可能性。
        3.4食品工业废水处理
        工业和生活废水的处理与海水的处理有很大的不同。主要原因是大量工业废水采用超滤膜技术处理。食品工业在生产过程中可能会产生更多的工业废物,包括各种各样的不同有机物。工业废水的生产工艺比镀锌行业多,因此硝酸净化工艺可以更有效地过滤各种无机材料,例如:采用超滤膜与净化技术相结合,避免了较大的污染。有些含油污水,如果污水中的污染物主要是分散油和废油,则更有可能被净化,如果含油污水中的乳化油较多,则应采取有针对性的措施加以解决。
        3.5饮用水净化
        随着我国经济的发展,居民日常生活质量得到了有效提高,越来越多的用户开始饮用纯净水,净水器成为房屋装修中电器界的“新兴宠儿”。超滤膜技术能够有效去除水源中的微生物、藻类等物质,保持水质干净、清洁,满足居民饮用水的饮用标准。
4超滤膜技术应用前景
        首先,寻找更加优质的材料作为超滤膜的制作材料,比如前文提到的无机物材料,增加其本身的耐污染性、耐高温性、稳定性等,这一阶段需要投入大量投资,并多次重复试验;其次,在饮用水处理工艺上细化每一个实施步骤,充分使用有效的杂质去除手段,保证溶液在经过超滤膜前维持在污染较轻的范围内,以此减轻超滤膜的工作压力;最后,积极寻找膜清洗方法、膜污染防治方法和膜性能恢复方法,促进超滤膜的多次利用。我国饮用水处理工程拥有巨大的应用前景。应该研究出包括超滤膜技术在内的完善的引用水处理装置,控制一定的使用成本,最大限度发挥出超滤膜的作用价值,最终丰富各种处理饮用水的手段。
结束语
        工业与生活污水中含有的有毒有害物质种类繁多,如果不经由相应的处理直接排放,对区域的水环境、土壤等造成的危害在长时间内难以消除,不符合当下可持续发展的要求。现阶段,生态环保工程项目中的污水处理技术越来越重要,随着技术的进步,在污水处理方面可选择的技术越来越多,但不同污水处理技术的生态环保效益大相径庭。未来的发展中,污水处理技术应朝着生态环保的方向迈进。
参考文献:
[1]单臣.超滤膜技术在环保工程水处理过程中的应用[J].环境与发展,2019,31(9):104+110.
[2]康卫佳.环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(5):152-153.
[3]高瑞.环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用简述[J].城市建设理论研究(电子版),2018(13):137.
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