環(huán)境工程水處理中超濾膜技術的應用

李想

摘 ?要：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，隨之帶來水地位的提高，水成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环肿?，水處理技術的發(fā)展成為人們的焦點問題，普通水處理技術不能滿足人們的需求，這時出現(xiàn)了超濾膜技術，解決了這個問題，超濾膜技術作為一種科學有效的水處理技術，應用十分廣泛。筆者就超濾膜技術在環(huán)境工程領域的應用展開論述。

關鍵詞：水處理;環(huán)境工程;超濾膜技術的原理;特點;應用

中圖分類號：X703 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

在當今社會中，社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益3種效益達到平衡狀態(tài)是人們所追求的。在這個平衡發(fā)展過程中會有弊端的存在，而水污染成為諸多弊端中的一大“亮點”，傳統(tǒng)的水處理設備和技術已經(jīng)不能適用多個領域，這時超濾膜技術的產(chǎn)生和發(fā)展顯得尤為重要，過去，超濾膜技術僅在工業(yè)領域適用，現(xiàn)在超濾膜已經(jīng)可以在城市污水、石油廢水、工業(yè)廢水等多個領域應用。

1 超濾膜技術應用原理

超濾膜大多數(shù)為高壓下的超濾或者半透性膜，利用一定的壓力差的作用，使流體通過膜表面，若流體中物質顆粒的直徑大于濾孔的直徑時，物質被截留在膜的一側。若物質的直徑小于流體的直徑時，流體中的物質通過濾孔，這就是超濾膜中的主要截留方式，無益物質在納米級超濾膜的阻隔作用下大幅度減少，截留掉高分子溶質和乳化膠束團，當然流體中可能存在一些直徑大的物質，依舊透過超濾膜，這就需要考慮膜和過濾液的相關化學性質了。實際上，這就是所謂的篩分作用，不過因為膜的靜電效應，在具有分離和物化的性能的同時也發(fā)揮了截留的作用。

2 超濾膜技術應用的特點

（1）超濾膜技術的運用原理相對簡單，可以達到自動化的程度。也因此節(jié)約了工作人員的投入，減少應用成本和工程資金的投入，符合人們的要求。

（2）高運行效率，而且控制范圍廣。

（3）具有巨大的研究價值和應用前景。

（4）高過濾精確度，提高濾出水的水質，減輕膜污染。

（5）應用范圍廣，與不同的組件組合，方式多樣性，可以適應不同的超濾膜技術處理的環(huán)境。還可以額外設置多層超濾膜過濾屏障。

（6）極少使用化學藥劑。甚至不需要添加化學藥劑，防止二次污染，可以保證水資源的安全性。

（7）化學性質穩(wěn)固，具有一定的穩(wěn)定性。

（8）pH的適用范圍特別廣，在強酸、強堿溶液中都可用，還具有耐高溫的特點。在140℃處理效果較好?？梢杂酶邷卣羝麃砬逑闯瑸V膜系統(tǒng)。

（9）出水過后的微生物有著較高的安全性，極易操控。

（10）與其他工藝組合，以便控制副產(chǎn)物的量，在某些情況下起到替代混凝劑的作用。

3 超濾膜技術的應用策略

3.1 回收食品工業(yè)廢水

食品生產(chǎn)流程中會產(chǎn)生相應的廢水，廢水中含有大量的有機物和其他雜質有機物具有非常強的回收價值，食品污水中蛋白質、脂肪、固醇類營養(yǎng)物質、碳氮磷等元素和懸浮物含量較高，象BOD，COD含量，易腐敗，雖然無大的毒性，但是會引起水體危害。象水體富營養(yǎng)化，河流中出現(xiàn)水華，海洋中出現(xiàn)赤潮的現(xiàn)象，借助超濾膜技術來進行處理，通過優(yōu)先清除掉各類病原微生物，再進一步過濾掉廢水中多余的有機物、無機物和雜質，將有害物質截留下來，減少污染物的排放量，和減小對環(huán)境造成的污染程度，同時，還可以對有用營養(yǎng)物質回收利用。綜上所述，超濾膜技術處理食品工業(yè)廢水不僅有環(huán)保節(jié)能的特點，而且還可以循環(huán)使用廢水。

3.2 造紙廢水

造紙廢水中主要有木質素，聚戊糖還有總堿等物質。解決造紙廢水的問題需要運用超濾膜技術。因為這項新型技術可以讓造紙廢水當中的雜質進行全面凈化，實現(xiàn)紙漿和廢液分離，將造紙廢水中木質素進行收集，循環(huán)利用，漿液進行濃縮，帶有毒性的化學物質過濾。而在造紙廢水的處理完成之后，還可以將處理過的水繼續(xù)投入工業(yè)生產(chǎn)的過程當中，對水資源進行循環(huán)利用。與此同時，在造紙廢水當中凈化出來的雜質，將其中有用的雜質通過物理或者化學方式提取出來然后進行廢物再次利用，不過需要結合廠子其自身的實際情況，然后進行再利用。這樣，就可以讓企業(yè)減少成本，對環(huán)境的破壞程度也會降低，對相應的資源需求也會減少。綜上所述，可以實現(xiàn)物質真正意義上的循環(huán)利用。

3.3 凈化飲用水

臨床醫(yī)學表明現(xiàn)在人們的身體健康狀況與飲用水的質量是否達標有著密切的關系，飲用水的質量不達標嚴重時，還有可能導致人的死亡。因此水處理顯得尤為重要。由于超濾膜截留的分子量大?？梢匀コZ第鞭毛蟲和隱孢子蟲、細菌、病毒，有毒的水生生物，從而保障水中微生物的安全性，超濾膜技術利用壓力差，使飲用水中的水分子 ，微量元素和一些有益的離子透過，而蛋白質、活性酶、細菌、病毒、乳膠微粒子，有毒的金屬離子等被截留，飲用水得以凈化，減小不合格飲用水的濁度，但是為了保持飲用水的質量，超濾膜系統(tǒng)要進行定期清洗。而且單獨的超濾膜無法將病毒和細菌等清除干凈，所以我們需要根據(jù)水質的特點，采取不同的超濾膜組合工藝。

3.4 含油廢水處理

石油中的浮油和分散油容易處理，用物理或者機械方式進行沉淀聚集，再通過其他方法象活性炭吸附，通過分離油水混合物，可以將水中油質的含量降到最低限度。但是這種方法對乳化油卻不適用，新開發(fā)的超濾膜技術就可以除去乳化油中的有機物、懸浮物等雜物。油田采出水中含有許多地下水存在的天然有機物和化合物，同時正是因為多次在開采石油過程及預處理污水階段中使用了大量的化學添加劑和表面活性劑，從而使油田采出階段的石油物質組成更加復雜，粗粒化法和普通分離法等傳統(tǒng)污水處理技術已經(jīng)不能適用，而超濾膜技術利用超濾膜對油的截留作用，超小的膜孔直徑可以讓破乳和油滴進行聚合，從而實現(xiàn)油水分離，除去油中的固體懸浮物有機物，乳化油和溶解油以及部分細菌。對于懸浮物來說，大顆粒的懸浮物直接進入油層可以直接堵塞孔道，孔道無法順利流通，從而降低吸水力和石油采收率。理想情況下，具有較小孔的超濾膜可以截住水中懸浮物，滿足油田注水的指標要求，實際情況是，油田采出水的成分非常復雜，如果外界環(huán)境發(fā)生巨大變化，采出水極大可能會發(fā)生化學變化，導致縱然超濾膜技術處理了采出水，也無法達到水質標準。

4 結語

雖然我國環(huán)境問題日益嚴重，水污染狀況嚴重，但超濾膜技術因其強吸附力和高效率在環(huán)境工程水處理領域占有一席之地，應用前景一片正好，堅信在不久的未來，科學技術的高速發(fā)展，使超濾膜技術不斷完善，提高環(huán)境工程的質量指標，最終使用水指標達到人們所期望的圖景。

參考文獻

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