對超濾膜技術(shù)在自來水處理中的應(yīng)用范例研究

康銀章

[摘要]在城市建設(shè)大規(guī)模推進(jìn)過程中，自來水成了人們飲用水的主要方式，在針對飲用水進(jìn)行凈化處理的過程中，應(yīng)用超濾膜技術(shù)使得水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)得到極大改善。本文通過對超濾膜技術(shù)的全面了解，針對這一技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，系統(tǒng)分析了這一技術(shù)的工作原理，并介紹了整體的技術(shù)特點，并將應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行了具體闡述。

[關(guān)鍵詞]飲用水處理；超濾膜技術(shù)；應(yīng)用研究

前言

在工業(yè)技術(shù)水平不斷進(jìn)步的情況下，供水行業(yè)也隨之實現(xiàn)了某種程度上的優(yōu)化，不僅整體規(guī)模實現(xiàn)了飛升，相關(guān)處理技術(shù)也得到了很大程度的優(yōu)化。在城市人口逐漸增加的情況下，對供水行業(yè)提出了更加嚴(yán)峻的要求，再加上我國出現(xiàn)了大面積的嚴(yán)重水污染，導(dǎo)致供水行業(yè)面臨空前壓力。在這種情況下，應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以使得飲用水得到很大程度上的改善，將水質(zhì)進(jìn)行最大程度的凈化。

一、超濾膜技術(shù)系統(tǒng)原理

從某種程度上來講，超濾膜在專業(yè)性能上稍強于微濾膜，稍遜于納濾膜，孔徑在納米與毫米之間，有著相對標(biāo)準(zhǔn)的操作壓力，透過速率也十分理想，在分離分子質(zhì)量上效果同樣十分理想。在材料選擇上偏聚氟乙烯較為常用，尤其是在針對飲用水進(jìn)行具體的凈化處理過程中。除此之外，聚氯乙烯也是較為理想的應(yīng)用材料。利用超濾膜進(jìn)行飲用水凈化處理過程中，通過三種方式進(jìn)行，首先是一次吸附，其次是阻塞，最后就是篩分。在一次吸附過程中，利用膜表面以及孔內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)力，產(chǎn)生一定程度的吸附效果，最終吸附相應(yīng)大分子，使其停留。在阻塞過程中，通過相應(yīng)措施對污染物大分子進(jìn)行處理，使其從模孔被有效清除。篩分具體是指通過攔截方式使相應(yīng)的雜質(zhì)在濾膜表面位置停留。

整體上講，超濾膜是以壓力差作為動力，趨勢原水穿過濾膜進(jìn)行流動，在壓力作用下，在膜的作用下，很多污染雜質(zhì)以及大分子被吸附，同時被阻塞或者篩分，最終全部停留在膜孔或者表面位置，在最終環(huán)節(jié)進(jìn)行徹底清除。在超濾膜技術(shù)中，主要是通過對物理原理的應(yīng)用，來對水分子進(jìn)行篩分，水本身并沒有發(fā)生性質(zhì)上的變化，這樣一來就強化了超濾膜的性能優(yōu)勢，可以在大范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用。

二、超濾膜技術(shù)的系統(tǒng)技術(shù)特點

現(xiàn)對于傳統(tǒng)工藝來講，在針對自來水進(jìn)行處理的過程中，超濾膜技術(shù)具有幾方面的性能優(yōu)勢：

2.1水質(zhì)高，添加劑少

通過對超濾膜技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用，可以在針對自來水處理的過程中，達(dá)到很好的凈化效果，將原水中存在的各種雜質(zhì)以及相關(guān)懸浮物質(zhì)，進(jìn)行有效排除，并且不會發(fā)生化學(xué)作用，使水質(zhì)變得更加清澈。這樣一來就無需進(jìn)行大量的混凝劑投放，在特定情況下，甚至能夠最終實現(xiàn)零投放，將會產(chǎn)生十分顯著的水凈化效果，使水質(zhì)得到極為明顯的改善。

2.2安全性能較強

在超濾膜技術(shù)的應(yīng)用下，將會針對水微生物產(chǎn)生十分明顯的凈化效果。這是由于水微生物的顆粒尺寸要大于濾膜的孔徑尺寸，這樣就可以在超濾膜作用下將微生物進(jìn)行有效過濾，減少水中微生物的整體含量。這樣可以相應(yīng)的減少針對微生物的消毒劑投放量，避免消毒劑對人體產(chǎn)生的負(fù)面影響，從一定程度上減少了水凈化處理過程中造成的化學(xué)傷害。

2.3成本相對較低

在正在使用的凈水設(shè)備中，應(yīng)用超濾膜技術(shù)在操作過程中更加簡單方便，不需要針對設(shè)備進(jìn)行針對性重新設(shè)計，更不需要針對設(shè)備進(jìn)行全面的系統(tǒng)改造。只需要以原有設(shè)備為基本框架，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)技術(shù)組件的安裝，就可以完成凈水設(shè)備的改造，這在很大程度上降低了改造標(biāo)準(zhǔn)，使技術(shù)得到更加充分的應(yīng)用。

2.4可控性更強

在超濾膜技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成中，自動化技術(shù)是重要構(gòu)成部分，通過這一技術(shù)來實現(xiàn)技術(shù)控制，可以根據(jù)需求進(jìn)行針對性調(diào)整。不僅如此，通過可視化界面可以進(jìn)行更加明朗的操作，使操作難度大大降低，可控性更強。在這種情況下，相關(guān)工作人員無需掌握極為復(fù)雜的技術(shù)或技巧，只需掌握簡單的技能，就可以很好完成相關(guān)工作，除此之外，在針對設(shè)備以及技術(shù)進(jìn)行后期維護(hù)的過程中，無需進(jìn)行大量的資金投入。

2.5精簡占地資源

通過對超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，可以在很大程度上精簡占地面積，使土地資源得到極大節(jié)約，不再依賴于沉淀池，去污操作更加簡單方便。這樣一來，自來水廠在建設(shè)過程中，就可以將土地面積進(jìn)行有效節(jié)約，使資源得到更加充分利用。

2.6環(huán)保性能更好

相對于原有的凈水工藝或者技術(shù)而言，對于超濾膜技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用，不會對環(huán)境造成很大程度的傷害，從而緩解了生態(tài)環(huán)保方面的壓力。即使產(chǎn)生排放物，但是反洗水可以通過回收的方式進(jìn)行二次利用，不僅如此甚至可以作為生活用水進(jìn)行利用，所以在飲用水凈化過程中幾乎沒有產(chǎn)生任何環(huán)境污染。在超濾膜技術(shù)背景下，針對自來水進(jìn)行凈化處理，可以在很大程度上將可持續(xù)發(fā)展貫徹執(zhí)行。從常規(guī)角度講，在針對自來水進(jìn)行凈化處理的過程中，應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以保證水質(zhì)，將污染程度降到最低，并且經(jīng)濟(jì)投入相對較低，處理過程會展現(xiàn)出較高的效率。

三、技術(shù)應(yīng)用過程中存在的具體問題

在針對飲用水進(jìn)行具體處理過程中，超濾膜技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，盡管技術(shù)優(yōu)勢十分明顯，但是存在的缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來。

3.1膜污染

在超濾膜技術(shù)應(yīng)用過程中，膜污染已經(jīng)逐漸成為這一技術(shù)的短板。并且在一定程度上限制了這一技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。在出現(xiàn)膜污染的情況下，將會由于相關(guān)污染物質(zhì)對膜形成的表面附著，在很大程度上降低膜的過濾性能。在膜污染中，不僅有吸附污染，同時還有沉淀污染，除此之外還有生物污染。在針對超濾膜污染進(jìn)行針對性處理的過程中，需要以膜組件為基本工具，針對膜面開展針對性處理，或者通過原水預(yù)處理的方式來進(jìn)行膜污染處理，除此之外，通過定期清洗的方式同樣能夠產(chǎn)生較好的處理效果。以原水水質(zhì)為基本條件，進(jìn)行超濾膜工藝的優(yōu)化，不僅可以將膜污染降到最低，同時還將會極大優(yōu)化超濾膜的性能，使自來水處理產(chǎn)生更加明顯的效果。

3.2對壓力驅(qū)動依賴性較強

在應(yīng)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行自來水處理的過程中，無論哪一種類型的超濾膜，都需要以壓力作為核心驅(qū)動力。盡管壓力較小，沒有超出納濾膜或者反滲透膜，但是與常規(guī)濾池相比，壓力仍然很高。相對于傳統(tǒng)的常規(guī)工藝來講，受到膜污染的影響，需要進(jìn)行相對頻繁的清洗，不僅需要進(jìn)行水力清洗，同時還需要進(jìn)行化學(xué)清洗，這樣將會產(chǎn)生較高的成本，同時還會在一定程度上縮短膜的正常使用壽命，從而在無形中增加了處理成本。

3.3技術(shù)應(yīng)用不成熟

在針對自來水進(jìn)行處理過程中，并沒有形成相對成熟的技術(shù)，不僅是膜技術(shù)不夠成熟，其他類型的處理技術(shù)同樣不夠成熟，這就在一定程度上對膜技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展造成了限制。面對這種情況，就需要從處理工藝上進(jìn)行優(yōu)化，使超濾膜技術(shù)可以在應(yīng)用過程中發(fā)揮更大作用，并形成系統(tǒng)成熟的技術(shù)應(yīng)用體系。不僅如此，由于技術(shù)上的不成熟，很難在規(guī)模較大的廠子進(jìn)行應(yīng)用，通常都在規(guī)模相對較小的自來水廠進(jìn)行應(yīng)用。在技術(shù)應(yīng)用過程中，很難積累起成熟的技術(shù)經(jīng)驗，從而無法形成系統(tǒng)成熟的應(yīng)用理論。再加上研究工作的缺失，造成理論上的斷條，限制了實踐工作的進(jìn)一步開展。

四、結(jié)語

在針對自來水進(jìn)行凈化處理的過程中，通過對超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，可以在一定程度上使自來水凈化工藝得到優(yōu)化，并且使自來水得到水質(zhì)方面的極大提升，對傳統(tǒng)處理技術(shù)及工藝形成突破，最終改善整體的自來水處理狀況，強化自來水處理的系統(tǒng)效果。