環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)應(yīng)用研究

李湧 蔡毅 譚煥 趙治國(guó)

摘?要：當(dāng)前我國(guó)的環(huán)境污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻，環(huán)境的逐漸惡化不利于我國(guó)的發(fā)展，因此采取一定措施加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)非常必要。在環(huán)境污染問題中，水污染的問題十分嚴(yán)重，如何凈化水資源，是當(dāng)前我國(guó)環(huán)境保護(hù)中需要解決的重要問題。如何解決當(dāng)前的水污染，也已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)民生非常關(guān)注的突出問題。以水資源的凈化為背景，探討超濾膜在水處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水污染;超濾膜;水處理

引言

面對(duì)當(dāng)下嚴(yán)峻水污染形勢(shì)及水處理的難題，要積極尋求更加高效、經(jīng)濟(jì)的污水處理技術(shù)，而超濾膜技術(shù)因其在處理效果、自動(dòng)化程度、處理成本以及化學(xué)穩(wěn)定性上的優(yōu)勢(shì)，已成為環(huán)保工程重要的技術(shù)手段?，F(xiàn)階段，在環(huán)保政策的重壓下，污水處理更受關(guān)注，超濾膜技術(shù)有著更廣泛的應(yīng)用，為污水處理提供更可靠技術(shù)支持。所以，要重視超濾膜技術(shù)的深入研究與應(yīng)用，工業(yè)、生活污水處理以及飲用水的凈化等環(huán)保工程諸多領(lǐng)域均有超濾膜技術(shù)的身影，對(duì)于環(huán)境改善及社會(huì)安全意義重大。文章將針對(duì)超濾膜技術(shù)特點(diǎn)、問題及具體應(yīng)用予以詳述。

1技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

一是優(yōu)于以往方法。該種技術(shù)清除效果非常好，所產(chǎn)生的水的質(zhì)量?jī)?yōu)于以前的方法，完全純凈或顯著減少了化學(xué)試劑的使用，以防止再次污染。二是安全性高。該種技術(shù)可以實(shí)施編程化管理，安全性高，操作簡(jiǎn)單方便，機(jī)器只有啟動(dòng)和停止兩個(gè)，具有較高的運(yùn)作效率。三是具有優(yōu)良的耐化學(xué)性。該種技術(shù)具有耐酸，耐堿和耐水解性，能夠應(yīng)用各種情況當(dāng)中。四是耐高溫。耐熱溫度可以達(dá)到140℃，可以承受高溫蒸汽或者氧乙烷環(huán)可以殺死細(xì)菌。它們可以在較寬的pH值范圍內(nèi)使用，可以與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿以及各種有機(jī)溶液一起使用。五是過濾效果顯著。清潔非常準(zhǔn)確，它可以有效過濾水中99.99%的膠體物質(zhì)、細(xì)菌、懸浮物和其他有害物質(zhì)，使用的成本也比較低，與傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)一樣。污水通過濾膜過濾干凈，提升凈水效果并能重復(fù)利用，這能夠改變傳統(tǒng)技術(shù)下工業(yè)廢水不達(dá)標(biāo)的問題，是治理污水的有效措施。

2環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)應(yīng)用

2.1生活污水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

在人們的生活當(dāng)中會(huì)排放大量的生活污水，若不能有效處理使之達(dá)標(biāo)排放，將嚴(yán)重影響自然水體的水質(zhì)，破壞生態(tài)環(huán)境。因此有關(guān)部門采取了提高城市污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)等針對(duì)性措施來管理生活污水的排放。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，生活習(xí)慣也出現(xiàn)了一定的改變，現(xiàn)階段的生活污水已經(jīng)不同于以往，污水當(dāng)中含有更多的污染物質(zhì)，處理起來的難度更高，這給水處理技術(shù)提出了更加嚴(yán)格的要求。超濾膜技術(shù)在生活污水處理方面能夠發(fā)揮較大的作用，比如說可以緩解當(dāng)前污水量較大的問題，還有污水種類多處理困難的問題，使得水資源的凈化率達(dá)到90%以上，污水經(jīng)過處理之后，可以用來進(jìn)行綠化灌溉，馬桶的沖刷等多個(gè)途徑，從而進(jìn)一步地促使我國(guó)水資源的利用效率得到提高，這對(duì)于當(dāng)前我國(guó)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展有著非常重要的作用。

2.2用于處理食品工業(yè)污水

食品工業(yè)的迅速發(fā)展帶來嚴(yán)峻污染處置問題，而因其有機(jī)污染物含量高，會(huì)誘發(fā)許多細(xì)菌污染，一旦食品加工廠不能采取技術(shù)措施對(duì)其予以凈化，就會(huì)產(chǎn)生極大環(huán)境危害性。當(dāng)然，在食品污水中也存在很多有機(jī)物，比較常見的有淀粉和酵母等，其對(duì)企業(yè)仍具有較高回收使用價(jià)值，因此出于資源節(jié)約考慮，食品加工廠應(yīng)當(dāng)盡可能的將其從污水中提取出來。而通過引入超濾膜技術(shù)則能夠很好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可提高目標(biāo)有機(jī)物質(zhì)的回收效率，盡可能減少食品工業(yè)廢水污染含量，在食品工業(yè)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。所以，食品加工廠應(yīng)當(dāng)對(duì)污水處理工作引起重視，通過引入超濾膜技術(shù)減少污水對(duì)周邊環(huán)境的污染，促進(jìn)食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.3超濾膜技術(shù)在飲水處理中的應(yīng)用

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口越來越多、越來越集中，導(dǎo)致城市空間資源和生活用水供給保障逐漸成為限制城市發(fā)展的主要原因之一。隨著城市人口的持續(xù)增加，城市日用水量持續(xù)增加，城市日廢水量也呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，如何提高城市水資源利用率和降低廢排水污染程度等成為亟待解決的首要問題。加之我國(guó)淡水資源極度緊缺以及人們對(duì)水資源純度的需求越來越高，必須要求水資源中的有害物質(zhì)即雜質(zhì)含量更低，這就對(duì)污水凈化處理技術(shù)提出了更高的要求。超濾膜技術(shù)具有典型的物化和分離特征，具有耐高溫和耐藥性能，也具有穩(wěn)定的酸堿度。因此在城市飲水處理中具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠有效地清除飲水中的有機(jī)物質(zhì)、懸浮顆粒以及有害物質(zhì)等，進(jìn)一步確保城市飲水安全。表1為某城市郊區(qū)水庫(kù)原水水質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)表，由表1可知，水體中pH值變化較大，為偏堿性;化學(xué)需氧量較大，平均為26.66mg/L;總體上水質(zhì)較差，對(duì)城市居民身體健康不利。表2為經(jīng)過超濾膜技術(shù)處理后的水質(zhì)分析，從表2中可以得出，處理后水體的pH值變化較為穩(wěn)定，為略偏堿性;耗氧量平均為2.40mg/L;水體中的菌落總數(shù)含量較低，大腸桿菌未檢測(cè)出;說明超濾膜技術(shù)在生活飲用水處理中具有良好的應(yīng)用效果。

2.4對(duì)海水的過濾

我國(guó)的海水淡化技術(shù)目前已經(jīng)獲得了一定的發(fā)展，能夠在一定程度上滿足我國(guó)的社會(huì)需求，但是由于水資源的利用效率相對(duì)比較低，所以海水淡化方面的消耗也是很大的。超濾膜技術(shù)主要通過反滲透技術(shù)來凈化海水，與其他技術(shù)相比起來，超濾膜技術(shù)能夠在能源需求以及成本投入方面具備一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也可以起到比較優(yōu)質(zhì)的凈化效果。不僅如此，在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，超濾膜技術(shù)能夠更有效地避免污染情況的發(fā)生，而且把反滲透技術(shù)與超濾膜技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，還可以讓凈化效果得到全面的提高。

2.5對(duì)電鍍廢水的處理

由于電鍍企業(yè)在水資源方面需求量比較大，因此產(chǎn)生的廢水量也不斷增加，如果沒有采取合適的方式對(duì)電鍍企業(yè)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行科學(xué)的處理，那么這些廢水將會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。電鍍企業(yè)產(chǎn)生的廢水成分比較復(fù)雜，其中含有Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金屬離子，還含有一定量有機(jī)物、硫化物、氰化物等非金屬污染物，pH波動(dòng)較大。目前在這些廢水的處理中，使用超濾膜技術(shù)的次數(shù)比較多，效果也更好，不僅可以實(shí)現(xiàn)水資源的二次利用，同時(shí)還可以回收重金屬，實(shí)現(xiàn)再利用，降低了生態(tài)環(huán)境遭到破壞的風(fēng)險(xiǎn)，但是當(dāng)前的膜污染問題一直以來都是制約膜技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的問題。因此工程上常采用膜改性、膜清洗和預(yù)處理的方式改善超濾膜的處理效果。朱佳等采用超濾膜對(duì)印制電路板（PCB）電鍍廢水進(jìn)行處理，取得了良好的結(jié)果，通過研究可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)絮凝進(jìn)行預(yù)處理的工藝在實(shí)施的過程中有利于超濾系統(tǒng)順利的運(yùn)行，同時(shí)平板的陶瓷跨膜壓的差需要穩(wěn)定在5-6kPa，中空纖維膜跨膜壓差TMP則是需要穩(wěn)定在20-25kPa。

結(jié)語

綜上所述，淡水資源保障是維持人類生存的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較大的影響作用，因此，如何解決淡水資源供求矛盾是影響社會(huì)平穩(wěn)發(fā)展的基礎(chǔ)。超濾膜技術(shù)具有強(qiáng)大的分離和物化功能，具有較強(qiáng)的耐熱性、耐藥性和穩(wěn)定的酸堿度，對(duì)清除污水中的懸浮顆粒、有機(jī)物質(zhì)以及病菌等有良好的效果，在污水資源凈化處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣闊。海水淡化是解決淡水資源緊缺的主要措施，應(yīng)加強(qiáng)該方面的技術(shù)研究工作，為緩解人類用水壓力提供有力支撐。

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