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摘要:在这种背景下,相关的专家与学者开始不断的研发水处理的技术,随着科学技术的进步,超滤膜技术得以问世并不断地发展完善,其显著的效果使之被广泛的应用,有效的改善了我国的水污染问题,对我国的生态环境治理起到了巨大的辅助作用,对该技术在环境工程水处理中的应用进行分析具有重要意义。
关键词:超滤膜技术;环境工程;水处理;应用
1 超滤膜技术原理
1.1超滤原理
超滤原理的实质是创造一个杂质难以通过的膜,并且这个膜能够允许其他物质通过。为了实现这一原理,需要建立一个高压环境,只有这样,才能将物质隔离在其他地方。随着科学技术的不断进步,超滤膜技术水平也大幅度提高,目前这项技术已经由以往的单层膜发展为多层膜,有效的提升的这项技术的实用性。与此同时,超滤膜技术还能够将溶液中的杂质分离,使纯净物质顺利的从膜通过,到达膜的另一侧。
1.2微透过原理
在超滤膜技术中,可以保存超过500万的过滤分子,这些分子的总体积约为0.002um。一般情况下,可以顺利通过滤膜的物质均为无污染的纯净物质,这种原理即为微透过原理。超滤膜技术本身带有净化功能,能够清理大部分的颗粒物,有效的提高水的质量。
与此同时,这种技术还可以将水中含有的有害物质过滤掉,有效的提高饮水的安全性,所以,超滤膜技术受到的更多人的欢迎。目前,超滤膜技术已经被广泛应用到污水的处理回收以及海水淡化等方面的工作中。
2 超滤膜技术及其应用特点
超滤膜技术主要就是借助于超滤膜结构实现对于水资源的过滤处理,达到水资源的净化目的。超滤膜技术是一种介于纳滤和微滤之间的膜分离技术,超滤膜的截流分子量范围为500-500000道尔顿之间,一般而言,超滤膜的孔径在0.001到0.02微米之间,如此也就能够较好过滤掉水中存在的多种杂质,很多细微的成分无法通过其它处理手段过滤,也可以在超滤膜下得到净化。当前超滤膜技术的应用比较广泛,在很多行业中都得到了理想运用,作用效果同样也比较理想,水资源的净化效果明显优于其它净化技术手段。
在超滤膜技术的应用中,其驱动力是比较核心的一个要素,超滤膜技术应用下的驱动力主要就是超滤膜两侧不同压力形成的压力差,这也就促使水资源能够更好实现由一侧到另一侧的通过。在水资源通过超滤膜时,一些直径较大的杂质就会被截留在超滤膜上,而细微的水分子等可以有效通过,实现对于水质的净化。比如细菌的体积一般都大于0.02微米,如此也就能够实现对于细菌的净化,这也是其它水净化技术无法达到的效果。超滤膜技术在当前环境工程水处理中表现出了多方面的优势,因为其不需要添加额外的化学物质,如此也就能够避免了对于水资源的污染,更好实现对于水资源的有效净化,二次污染的规避效果比较理想;另外,超滤膜技术的应用还能够体现出较高的杂质祛除效果,其净化后的水质一般比较高,能够适应于高要求的水处理项目;超滤膜技术在长期应用中也能够表现出理想的稳定性,因为超滤膜自身耐高温,耐酸碱性能也比较理想,进而也就能够长期稳定应用,还能够进行高温消毒处理后重复运用;超滤膜技术的应用还表现出了较为明显的便捷性,其整体应用简单高效,不需要耗费过多的人力物力,经济性也比较理想,成为很多环境工程水处理的首选。
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3 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
3.1 应用于饮用水的处理
受到工业发展的影响,我国的水资源污染问题十分严重,很多水源中存在着细菌、水藻等污染物,导致水源的质量下降,对饮用水的质量造成影响,人们饮用了受到污染的饮用水后,身体健康会受到不同程度的损害,因此将超滤膜技术应用于饮用水的处理中迫在眉睫。与其他水处理不同,饮用水是人们直接饮用的,关系到人们的身体健康,因此其质量的要求更高,这也使得饮用水处理的标准随之提高,应用超滤膜技术,并将其与混凝沉淀技术相结合可以更加有效的将饮用水中的污染物进行去除与过滤,提高饮用水的质量与纯度,使之达到可以直接饮用的标准。目前该技术在欧洲的应用极为广泛,每天的处理水量可达到200000m3。
3.2 应用于含油废水的处理
我国人口众多,饮食文化悠久且发达,因此每日的食物用量极多,这其中必然会使用大量的食用油,导致了含油废水量的增加。对含油废水的情况进行总结,其主要存在着3种形式,程度由轻到重分别为油浮在水面的浮游废水、油与水混合到一起的分散油废水、油与水融为一体的乳化油废水。前两种的程度较轻,因此处理起来也较为简单,使用活性炭吸附、机械分离或聚集沉淀的方法都可以做到处理,而第三种废水则较为复杂,简单的物理过滤方法无法做到有效的处理,因此需要应用超滤膜技术,使用该技术后,水中的含油量可降至1mg/l以下,且专门对含油废水进行处理的超滤膜技术可使含油量降至0.3mg/l。
3.3 应用于城市污水的处理
近年来,我国的城市化趋势加快,城市的规模也随之不断扩大,城市的人口增多,这就导致了城市的污水排放量随之增加,城市污水的污染程度较轻,可以使用简单的无虑过滤方法即可做到有效的处理,但成本较高,无法进行大规模的应用,而应用超滤膜技术不仅可以大规模应用,同时可以将常见的城市污水进行有效的处理,并过滤其中的污染物,使城市污水可以再次利用,经过自来水厂的二次处理后可以重新供应给城市居民的使用,形成了良性的水循环,提高了水资源的利用率。
3.4 应用于海水淡化的处理
虽然地球的水资源丰富,但其中的96.5%是海洋水,淡水资源有限且其中的69%为冰川储水,开采较为困难,因此对淡水进行处理使之可以饮用是解决淡水资源短缺的重要方法,以往多采用电渗技术对海水进行淡化处理,虽然具有一定的效果,但回收率不高的问题一直难以解决,随着科学技术的发展,反渗技术的出现可以有效的解决这种问题,且成本较低,超滤膜的最大操作压差可达到210000Pa,远超过跨膜压差的60000Pa,在应用反渗技术对海水进行淡化处理的过程中应用超滤膜技术,可以使去除率超过97%,脱盐率也超过97%,可以进一步提高淡化后的海水的水质。
3.5 应用于电镀工业废水的处理
电镀工业的用水量极大,因此其会产生极多的废水,与上述的其他污水不同电镀工业产生的废水中含有重金属离子,如Cu、pb、al等,不仅会对动植物造成影响,同时会对人类的身体健康产生损害,因此必须要进行及时的处理,但以往的处理方法中有些效果不佳,有些则成本较高,无法进行大规模的应用,而将超滤膜技术与反渗膜技术搭配应用则可以有效的解决这一问题,如陶瓷膜,该材料的超滤膜具有1.4μm与0.8μm两种孔径,可以有效的过滤用碱中和后的氢化物与氧化物沉淀,截留率可达到90%以上,将氢化物与氧化物悬浊液的含量降至20%以下,将质量分数降至0.0002以下,减少电镀工业废水的污染。
结束语
总而言之,超滤膜技术是一种新兴的水处理技术,在环境工程水处理工作中发挥着十分重要的作用,具有良好的应用前景。与以往的水处理技术相比,其操作更加简单,投入成本更低,在保证水处理质量的同时,能够获得更高的经济效益。超滤膜技术的应用,不但能够有效的提高城市水资源的利用率,环节城市水资源紧缺的现象,而且可以改善水环境污染等问题提,有效的提高环境工程建设质量。
参考文献:
[1]邱立伟,王春根,邵永康.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用研究[J].科技创新导报,2017(32).
[2]杨春彪.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建材与装饰,2017(15).
论文作者:张鸣君1,赵昕2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/25
标签:膜技术论文; 超滤论文; 超滤膜论文; 水处理论文; 水资源论文; 废水论文; 技术论文; 《防护工程》2019年第6期论文;