摘要:水是人类生命之源,人们的日常生活中离不开水,在人类发展中有着重要的作用。但是随着人类文明的进步,人类的活动使水环境变得越来越差,水环境的污染已经影响到了人们日常生活中。对于水污染等问题各个国家已经越来越重视,各种治理水污染的技术也在不断研发和使用,超滤膜技术已经开始在水环境处理上起着至关重要的作用,能够通过自身的特性对已经污染的污水进行充分过滤,不断的净化水源有利于水资源的循环使用。
关键词:超滤膜技术;水环境;水环境处理
1 超滤膜技术原理
超滤膜技术就是指利用压力差实现溶液的过滤、浓缩等净化处理的一种膜透过处理技术。在净水过程中,超滤膜技术以膜两侧的渗透压为动力,在一定的压力差下,当溶液流过超滤膜表面时,超滤膜上大量的细微小孔只允许水分子、无机盐离子以及其他小分子物质的通过,从而将藻类、病毒等杂质隔离在膜的另一侧,实现水的净化处理。目前世界上已知的最小的细菌体积在0.2微米左右,而超滤膜上小孔的直径则仅为0.01微米,因此利用超滤膜技术可以可轻易将细菌及比细菌体积大的胶体、泥沙等大分子物质截留下来。一般来说,超滤膜技术可截留的杂质分子量在500~50万之间,其不仅能与传统的净水方法一样过滤泥沙等颗粒物,还可以对水中的病毒、微生物等进行处理,因此具有更好的净水效果。
2 超滤膜水处理技术分类
2.1 短流程技术
短流程技术大部分只是应用在较小的水污染区域,但超滤膜处理技术在短流程技术中效果明显,并且应用的较为广泛。这种技术能够将多种的净水技术和超滤膜技术有小的应用在一块,能够使得净水效果更好,更能节省人力物力。但是这种技术在水环境处理中有着一定的局限性,只能在水质较好、水污染不严重地区应用,要不然达不到净水的目的。
2.2 双模处理技术
在水环境污染较为严重和水内含盐量比较大时应用双模处理技术,而且应用率较高。双模处理技术是将污染的水经过双层过滤,或者将超滤膜技术和反渗透膜技术同时应用在水污染治理中。这样对水污染的治理更彻底,能够进行双层净化,水质检测更好。双模处理技术也可应用于海水净化和多种重污染水源的净化,为国家减少水资源的调配问题,这使得双膜处理技术的使用率和应用率更高效。
3 超滤膜技术优势与弊端
3.1 技术优势
①超滤膜技术运用过滤膜对特定的杂质进行过滤,过滤原理主要依靠物理作用。②相较于传统的过滤膜,超滤膜技术采用更先进、更可靠的过滤膜,污水处理效果得到有效改善,最重要的是能够将传统过滤膜不能过滤的杂质进行过滤。③目前的超滤膜技术多采用多层过滤膜进行过滤,污水处理的效率和质量得到显著提高,同时提高超滤膜过滤的科学性和可靠性。④超滤膜具备较强的抗酸碱性,对于酸碱度较高的污水能进行有效净化,且能保持较高的耐久度,降低使用成本,提高企业效益。
3.2 技术弊端
①就自来水厂对生活污水和工业废水进行处理为例,超滤膜技术一定程度上增加了处理成本,故在进行水处理前,应了解现场环境,选取合适的水处理方案。若水硬度与无机盐含量较高时多采用双膜过滤。当水质一般,水处理工艺不复杂时,多采用超滤技术,有效降低净水成本。但实际污水处理时,工序较为复杂,大多自来水厂优先采用超滤技术,无疑增加了净水成本。②运用超滤膜技术进行过滤时,需要外界给予足够的压力才能将杂质推向过滤膜,因此良好的驱动设备必不可少,但驱动设备的运行无疑复杂了污水处理的工序,增加了污水处理的成本。因此在选用超滤设备时,严格控制能源消耗情况,挑选能提供要求动力,功率最小的设备。③在超滤膜应用过程中,较易发生超滤膜污染,降低污水通过超滤膜的速率及净水质量,同时增加驱动设备能耗。污染情况较为严重时,必须采用化学试剂进行消毒处理。
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4 超滤膜水处理技术在环境工程水处理中的应用
4.1 净化处理饮用水
当前,人们对生活的要求逐渐提升,希望使用更加纯净的水,在饮用水市场上,纯净水已经成为最重要的类型。但是,水污染问题依然没有得到很好的解决,仍存在有毒物质污染水资源的问题,甚至滋生出更多的水资源污染类型。对此,人们必须采取相应措施,提升污水处理能力。超滤膜技术可以达到处理饮用水中污染物的目的,不仅可以尽可能减少水中的污染物,也能够有效提升污水处理速度,使被污染的水体在较短的时间内得到有效处理。家用超滤饮水机已得到广泛的应用,这是超滤技术很好的应用。
4.2 造纸废水的处理
与传统的污水处理法相同,超滤膜净水技术也是通过将废水中的木素、浆液进行过滤来达到净水目的,但与传统净水方法不同的是,超滤膜净水技术可对过滤出来的木素、浆液进行进一步的处理。利用超滤膜净水技术可以将木素收集起来以重复利用,也可以对浆液进行更进一步的浓缩。
4.3 处理含油废水
一般情况下,油质污水主要存在三种情况:油质漂浮于水面、油质与水体混合、油质为污水的乳化剂。不同状态的油质废水,处理工艺截然不同。其中浮油和分散油较容易处理,运用机械和物理方法进行凝聚沉淀,并通过超滤膜和活性炭吸附进行油水分离,将水中油质含量降到最低。但对于油质种类为乳化剂的情况,单纯运用物理方法进行过滤和活性炭吸附并不能达到预先的效果,因此需要采用超滤膜技术将油性分子隔离在一侧进行集中处理,并分析油质分子中的氧化物,制定专门的处理方案进行处理,切实保证油质污水处理的可靠性和高效性。
4.4 城市污水的回收利用
随着我国城市化进城的加快,城市污水排放量也在逐年增加,通过对城市污水进行回收利用可以极大的减少水资源的消耗。然而城市污水中的杂质大多是重金属盐离子和氨氮有机物,利用传统的水处理法无法实现有效的净化,因此就需要对超滤膜技术进行应用。超滤膜技术可以有效的对城市污水进行处理,除去废水中的有害物质和微生物,并可在供水工厂进行进一步的处理以达到饮用标准,实现水资源的重复利用。
4.5 海水净化
中国拥有广阔的海域,水资源总量较大,如果能够合理分配使用这些水资源,就能获得足够的水资源。但是,海水中的无机盐较多,如果没有妥善处理,就很难进行实际应用。为了充分利用水资源,人们必须合理使用超滤膜技术,将海水中的杂质去除。该技术应用成本比较合理,因此人们常常会选用超滤技术来进行海水淡化预处理,并结合反渗透技术对海水进行淡化。超滤技术作为海水淡化技术的预处理部分,比传统的预处理方式产生更优质的原水,从而保证了反渗透设备更加稳定地运行,超滤膜在处理海水的过程中被污染的可能性极小,人们只需要通过清洗就能够恢复超滤膜的处理能力。
结束语
超滤膜水处理技术大大解决了水污染、水净化等一系列问题,在环境工程中起到了重要的作用,减轻了水污染为人们生活带来的负担。然而超滤膜水处理技术在水环境改善过程中仍然存在着许多不足,例如,双模处理技术与短流程技术相结合起来在水环境处理上的应用,由于现代的科学技术还不能满足这种技术需要,使得超滤膜水环境处理技术不能够充分的运用,而且在实际水处理建设的过程中仍然会存在一些问题的限制,增加了成本的投资,但随着社会的需要,国家对污水处理的力度,使得科学技术仍在不断提高发展阶段,在伴随着科技发展的脚步下,超滤膜水处理技术不断提高、水处理系统设备也不断的完善,减少投资成本,提高了人们生活质量,这样更加巩固了国家社会经济的发展。
参考文献:
[1]冯晓莹,王小宁,吴新年.探讨超滤膜技术在环保工程水处理中的应用[J].决策探索(中),2017(11):95-96.
[2]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,2017,14(32):101+103.
论文作者:张育玮,郑夏炎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签:超滤膜论文; 超滤论文; 膜技术论文; 技术论文; 滤膜论文; 净水论文; 水污染论文; 《基层建设》2018年第28期论文;