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摘要:目前,随着社会与人类发展进程的加快,环境问题相继出现,如大气问题、水资源问题等,其中水资源问题最为突出。世界很多地方出现供水不足,饮用水不达标问题,同时污水产生量日益增多,进一步加剧水环境恶化。文中对超滤膜在给水处理中的应用进行了分析。
关键词:超滤膜;给水处理;应用
1超滤膜水处理技术种类
超滤膜技术总的来说可以分为三个类别:短流程技术、双膜处理技术、组合技术。这三种技术优缺点以及应用范围都存在一定的区别,现阶段超滤膜技术还需要进一步研究发展,这三种技术在实际应用过程中还存在一些问题。
1.1短流程技术
短流程技术属于超滤膜技术中比较重要的一部分,在实际应用过程中,应用范围广泛,应用效果也较为理想。短流程技术将膜处理技术以及多道净水技术有效的结合在一起,借助综合工艺来完成对水的处理。但是这种技术在实际的应用过程中还存在一些问题,在水质较差的地方难以有效的应用,水体的污染程度过高这种处理方式的处理效果将不是十分理想,难以实现对污水的有效处理。短流程技术的优势是节能效果好,不需要花费大量的人力物力资源,也不用借助大规模自来水厂进行污水的处理,只需要对现有的自来水厂进行简单的改造处理,就可以直接进行污水处理,在污染程度较低的水域会发挥出非常好的污水处理效果。
比如说在某山村,需要建设环境工程水处理,该村水资源受到的污染程度相对较低,水中主要的污染物是微生物,直接饮用会影响村民的生命健康。在进行水资源的处理时,可以选择短流程技术来完成水处理工作。该村附近就有一个自来水厂,在其中增添短流程技术,进行附近水质的处理。处理之后的水质优质性可以得到有效的保证,将多项工艺结合在一起可以保证出水效率,很大程度上缩短出水的时间。另外,短流程技术在应用过程中承压能力低,不会对原水造成太大污染,整个水处理过程符合无污染、无害、无毒目标。
1.2双膜处理技术
双膜处理技术主要是通过街沪指双层超滤膜来完成对水的处理,或者在水处理过程中将反渗透过滤膜和超滤膜有效结合在一起,来提高水处理效果。这种技术可以应用在水污染较为严重的区域,水处理效果优异。传统的水处理技术很难处理污染较为严重的水域或者含盐量大的水域,难以借助消毒剂、净化剂等物质实现污染处理的目的。双膜处理技术,可以实现对水资源的双重净化,使得处理之后的水质质量得到保证。将双膜处理技术应用自水污染较为严重的区域,或者水中含盐量高的区域,比如青海、新疆,实际净化效果理想,借助双膜处理技术,不用在进行其他区域水资源的调配,起到节约人力物力的作用,降低水污染处理费用。
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1.3组合技术
组合技术是指将短流程技术和双膜处理技术有效结合在一起的一种水处理技术,进而实现对水污染的处理。这种技术可以使处理后的水质得到有效保证,这种水处理方式最为理想。但是受到我国科学技术发展限制,目前两种技术结合在一起来进行水污染的处理化花费大量的资金,水处理成本过高,很大程度上限制了这种技术的应用范围。因此,我国还需要加强对这方面技术的研究,使得组合技术的成本显著下降,使组合技术在环境工程水处理中有更加广泛的应用,提高水的处理质量。
2超滤膜在给水处理中的应用
2.1反渗透膜在饮用水处理的应用
目前膜技术利最为广泛的技术就是反渗透技术的利用,如在处理饮用水方面。反渗透膜原理就是利用半透膜的选择透过性,微粒较小的物质就不具备这种特性。由于半透膜两端液体浓度不一样,由于渗透压作用,当那边渗透压较高,溶液会流向那边,反渗透膜就是在其渗透压高的溶剂中施压,反渗透作用的体现就表现在:溶液会向浓度较低一侧流动。在对水进行处理中利用反渗透膜,对要处理的水进行加压,反渗透膜处理废水中微粒子过后,实现了淡化处理水资源的目的,这就是人们可以直接饮用的水。传统处理水时,利用化学沉降过滤处理,反渗透膜相比更具有先进性。在对水资源进行处理时,用超低压反渗透膜处理就会人们饮用的水更为健康,而且可以使用矿化方式,就会使得到的水营养价值更高。
2.2膜技术在处理水中的应用
膜技术和传统的水处理技术相比较,污泥不需要处理,就使混凝剂的用量得到减少。而且操作简单,不需要过多的成本投入,环保节能,效率高等。对细菌、一些病毒以及悬浮颗粒的去除采用微滤技术;利用纳滤技术主要是多价离子就被有效地截留住;对一些细小的胶体、细菌、病毒、部分有机物以及大分子的人截留可以利用超滤技术。水中的溶质处理可以利用反渗透技术。
2.3在重金属废水处理中的应用
电镀厂镀件的洗涤水、废石场的淋浸水、有色金属冶炼厂的除尘排水、选矿厂尾矿的排水、有色金属加工厂的酸洗水、钢铁厂的酸洗排水以及矿山排出的废水主要都是重金属废水。若废水是重金属污染,生物就会得不到降解而且毒效潜伏时间较长,给周遭环境造成很大的危害。一般传统上采用中和沉淀处理技术,往往排放达不到要求,在浓缩废水时可以利用膜分离技术,可以对废水中有价的重金属进行提取,而且经过膜分离技术处理后往往可以实现两方面的目的:渗透液可以进行回收,而且对废水进行了处理达到了排放要求。
有关专家对含Ni2+废水进行实验室中利用新型纳滤膜处理技术模拟基础上,对含电镀镍的废水漂洗中采用纳滤膜处理进行工业试验,为大规模工业应用提供数据参考。如Covarrubias等人就在制革厂的废水进行处理时,采用FAU陶瓷反渗透膜处理技术,结果显示废水中Cr3+去除率达到百分之九十以上。
2.4在造纸废水处理中的应用
造纸行业离不开水,就会产生很多废水,会对环境造成严重的污染。在处理废水中采用膜分离技术,就会对废液中有价值的物质如木质素磺酸盐以及木质素等进行回收利用并进行浓缩,在废水中去除有机氯时可以利用,漂白中也可以用于脱色。除此造纸后PH的范围很宽,废水温度会很高,就要在选择高分子膜方面选择耐化学药品以及耐温性能的,如聚乙烯异相阳、阴离子交换膜、聚砜酰胺以及聚砜一些聚合物制成的UF膜等。
有关专家就在制浆黑液和造纸白水的工艺进行了研究,采用的是超滤膜处理,结果显示,混凝法法进行预处理后利用超滤膜处理,膜的截留相对分子质量达到2000时,酸析木素后制浆的黑液的CODCr降到每升61毫克,白水的CODCr降到了每升49毫克,满足废水排放要求。薛建军等人在处理造纸黑液时首次利用MAE单阳膜处理技术,结果显示:MAE单阳膜技术一方面对黑液中残留碱和其它有用的化学品进行了回收,另一方面黑液CODCr值刚开始是每升112000毫克,经过处置后每升2000毫克,降低了造纸黑液污染环境的严重程度。
3结束语
总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。
参考文献
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论文作者:胡修稳1,强微波2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/18
标签:技术论文; 超滤膜论文; 膜技术论文; 水处理论文; 废水论文; 水资源论文; 超滤论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;