环保工程水处理过程中的超滤膜技术运用论文_杨丽娟

环保工程水处理过程中的超滤膜技术运用论文_杨丽娟

江苏南京大学环境规划设计研究院股份公司 江苏南京 210093

摘要:超滤膜技术主要是对溶液进行过滤、分离以及浓缩,其原理是在压力推动下进行的筛孔分离,属于微型透过方式。随着超滤膜技术的发展,不仅可以过滤微粒、胶体物质,还能实现对细菌、热源和各种大分子有机物的过滤,最终实现溶液净化目的。与传统的水处理方式相比,超滤膜技术一方面可以增强水处理效率,同时还能保证足够的过滤量,在过滤过程中不会出现过多的损耗,整个过程可循环进行,具有非常好的应用前景。

关键词:环保工程;水处理过程;超滤膜技术

1 超滤膜技术的概念、运用原理和特点

1.1概念和运用原理

超滤膜技术(Ultra-filtration, UF)是指利用功能性膜的微孔结构,使液体混合物在压力推动下实现选择性分离。操作原理主要包括两个层面:第一是超滤原理。它主要是给溶液中的溶质创设出一个很难经过的膜,同时还要让其他物质能够通过。但想要成功的实现这一原理,就必须要得到足够的渗透压力,这样才能把所有物质都推往膜的方向。随着科技的发展,超滤技术得到了一定程度的提高,超滤膜由单层膜变成了多层膜,大大地提升了其实用性。

第二就是微透过原理。分子量在超滤膜技术中大概能够保住500万的数量,而它们的粒径通常会在0.002um到0.100um之间。实验研究发现,可以通过滤膜的只是一些细小的无污染物质,这就是微透过原理。

因此,超滤膜技术可以用于污水处理,选择性的分离去除部分物质,确保出水水质。也可以应用于饮用水处理,去除其中的有害物质,保证饮水的安全性。目前,超滤膜技术还被应用于污水的中水回收以及海水淡化等中。

1.2超滤膜技术的作业特点

超滤膜技术的主要特点有:首先,超滤膜技术是分离过滤,属于物理范畴,不发生相的变化。所以,超滤过程无须使用化学药剂,亦不会产生新的污染物质,便能起到净化效果,可确保水资源不会受到化学药物的二次污染,从而同时保障净化效果和出水的质量。

其次,和传统的过滤膜相比,超滤膜过滤性能更先进,主要是由于其孔径大小更为均匀、过滤精度高;孔隙率高,过滤速度更快;超滤膜很薄,流道短,对流体阻力小;超滤膜微粒粒径小,可截流水中悬浮物、微粒、纤维和细菌的等大于超滤膜孔径的杂质。

再次,超滤膜工艺简单,易于操作、维护和管理。超滤膜技术以静压差为推动力,利用超滤膜的“筛分”作用将大粒径物质截流从而实现从溶液中的分离,整个过程为物理分离,能耗少,以低压泵提供动力即可满足要求。

最后,超滤膜应用的受限条件少。超滤膜其具有比较强的抗酸性,很难受到废水所含有的酸碱物质的影响,可以被使用到更广范围的污水处理工作中;超滤膜具有一定的抗温性,最高使用温度可达到140℃,即便在消毒的时候使用高温气体,也不会因受到冲击而出现被损坏的情况。

2 环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用

2.1超滤膜技术在饮用水净化中的应用

超滤膜技术分离效果比较显著,尤其在饮用水净化中,是当前环保工程常用的净水处理方式。近些年来,随着现代工业生产的快速发展,各类污染事件频频发生,人群健康问题深入人心,饮用水安全的关注和重视程度日渐提升。饮用水净化是保证饮用水安全的最直接手段。超滤膜技术的特殊性能,可确保有效的截留并分离饮用水中的细菌、悬浮物、胶体以及高分子有机物,消除有害物质,保证饮用水安全。

2.2超滤膜技术在海水淡化中的应用

海水是地球上含量最丰富的水资源,由于其含盐量高,不能直接替代淡水资源。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着环境污染日益严重,淡水资源紧缺问题很突出,如果实现海水淡化则可以彻底解决淡水资源紧缺问题。

随着科技的进步,我国海水淡化技术得到了长足的发展,出现了电渗析法、蒸馏法、反渗透法、离子交换法等,其中以电渗析、蒸馏法、反渗透法和超滤膜技术为主流。海水淡化技术的关键在于水回收率、能耗和成本。电渗技术的实际水回收率相对较低、能耗较高;蒸馏法能耗高、水回收率低;反渗透技术在有效保证海水淡化效果的同时,减少了资源消耗,脱盐率比较理想;而超滤膜技术具有较强的物化性能,分离作用效果突出,在海水淡化中的应用,能够有效预防被截留物质反渗再次进入到水质中,保证淡化出水的水质效果。

2.3超滤膜技术在回收食品工业污水中的应用

食品行业加工过程产生的工业污水中含大量的颗粒物质、胶体物质、溶解态物质及致病菌毒,尤其是肉食加工类废水,如果不加以针对性处理,将会造成严重的环境污染问题。

超滤膜技术具有清除杂质的同时,兼具强效除菌的效果;截留过滤使水溶液净化的同时,也可使被截留物质浓缩。食品加工过程废水中的各类致病菌,经超滤膜处理后可得到有效去除。另外,食品行业废水中含有丰富的乳糖、酵母、淀粉等成份具有较高的利用价值,利用超滤膜的浓缩功能,可使这些成份得到有效回收。超滤膜技术清除与回收的双重功能使其在特定领域具有相对较高的应用价值。

将超滤膜技术应用到食品工业废水回收中,有助于提升食品工业废水处理的综合能力,清除食品工业污水中的杂质,保留其中的营养价值物质,在节约能源、减少污染的同时,也能够实现自然资源的循环利用。超滤膜技术是一种科学、有效的食品工业污水处理方式,对现代社会的发展以及资源的有效利用均产生了重要的影响,符合当前资源可持续利用的要求。

2.4超滤膜技术在含油废水处理中的应用

城市化建设的过程中,餐饮业的蓬勃发展使各类含油废水的排放量不断增加,对城市水资源产生了较大的影响,其环境污染问题尤为突出。含油废水的清理中,由于其中包含着分散油、乳化油等,简单的隔油处理不能满足其废水处理要求,故而对技术具有较高要求。超滤膜技术在含油废水处理中的应用,能够有效降低水中分子量,通过溶质的渗透方式,清除含油废水中的各类杂质,与其他废水处理技术相结合,更能实现含油废水的科学处理,改善城市环境污染与破坏问题。

2.5超滤膜技术在电镀废水处理中的应用

电镀工,对环境产生了较大污染。电镀工业具有特殊性特点,一方面其所排放的废水中水质复杂,成分不易控制,包含着诸多毒性物质如铬、镉、铜、锌、镍等金属离子业用水量大,废水排放量相对较多,在实现工业生产满足居民日常生活需求的同时和氰化物等,有些属于三致物质。如果未经处理任意排放进入环境,对人群、动物的健康以及农作物的生长等均会产生较大影响,带来一定的威胁。另一方面,废水中许多成分又是宝贵的工业原料,如果不加以回收则是资源的巨大浪费。

电镀废水中离子物质较难被微生物吸收,故而生化性能较差。一旦进入环境,会通过食物链进行富集。膜分离技术是以选择性膜为分离介质,利用膜两侧存在的压力差、浓度差、点位差使原料中有害组分选择性透过膜,从而达到分离、出去的有害组分的目的。目前较为成熟的有反渗透和超滤膜技术,应用到电镀污水处理中,其实际的污水处理能力显著提升,可有效清除电镀废水中85%以上的总有机碳量,重金属离子得到分离浓缩,减少电镀废水对环境所带来的不利影响,同时又实现了资源的回收利用。

3 结论

超滤膜技术较为突出的分离、浓缩性能,使其在环保工程水处理过程中不仅仅实现了废水中污染物的分离了净化,同时也能实现贵重资源的回收利用。该特性使其在特殊领域的废水治理中得到了深入的运用。

参考文献

[1]韩继珍.浅谈环保工程水处理超滤膜技术及应用[J].科技创新与应用,2016,15:178.

[2]钱佳君.环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].江西建材,2016,20:89.

论文作者:杨丽娟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/17

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