環(huán)境工程中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用分析

高月崗(聊城市茌平區(qū)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 聊城 252100)

1 超濾膜技術(shù)機(jī)理概述

超濾即是指在溶液壓力控制范圍下使溶劑和一些低分子量溶質(zhì)透過膜上微孔到達(dá)膜另一側(cè)的過程，在這一過程中，高分子溶質(zhì)以及相關(guān)乳化膠束團(tuán)則會(huì)截留下來，這樣也可實(shí)現(xiàn)透過溶液進(jìn)行分離。對(duì)于截留過程而言，其實(shí)際上是借助篩分的作用，然而由于受到膜的靜電效用影響，截留功效也能得到全面的發(fā)揮。在開展超濾分離工作的過程中，料液在一定程度上會(huì)受到外部壓力的作用，使得膜表面及微孔可吸納膠體物質(zhì)及高分子物質(zhì)，而孔內(nèi)由于受到阻塞也會(huì)出現(xiàn)截留的現(xiàn)象，再加上膜表層篩分作用的發(fā)揮，也會(huì)使超濾膜技術(shù)全面發(fā)揮阻止作用，而水分、低分子物質(zhì)以及無機(jī)鹽等則會(huì)透過膜。通常情況下，超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域控制在500～500 000范圍內(nèi)，而孔徑數(shù)值則是在0.002～0.100 μm 之間，在開展工作的過程中，操作靜壓差為0.1～0.5 MPa，至于被分離組分的直徑則在0.005～10.000 μm 之間。

2 在環(huán)境工程中，超濾膜技術(shù)存在的問題分析

首先，在對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中會(huì)出現(xiàn)膜污染問題，該問題對(duì)于超濾膜的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生極大的影響。在膜表面上，由于膜污染以及污染物質(zhì)的不斷沉積，其在很大程度上都會(huì)降低膜的通量。超濾膜污染包含很多，比如沉淀污染、吸附及生物污染等。要想對(duì)超濾膜污染進(jìn)行有效控制，工作人員需要借助膜組件方法以及開展膜面預(yù)處理工作等。因此要想將膜污染問題進(jìn)行有效緩解，工作人員就需將超濾膜系統(tǒng)的處理能力進(jìn)行大幅度提高，這樣系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)得到有效的降低。

其次，超濾膜可分為浸入式以及壓入式兩種，不論是哪一種超濾膜都需借助壓力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

再者，我國(guó)采用的膜技術(shù)還不夠成熟，而且與其他技術(shù)聯(lián)用的水處理方法也有待提高，正因如此，膜技術(shù)的發(fā)展會(huì)受到很大的限制。

最后，隨著超濾膜技術(shù)在農(nóng)村飲用水處理工作過程中的不斷應(yīng)用，因?yàn)槿狈τ辛Φ睦碚撝С郑彩沟贸瑸V膜技術(shù)在我國(guó)各地區(qū)的農(nóng)村沒有得到全面的推廣。

3 環(huán)境工程中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策

3.1 在飲用水處理工作中的應(yīng)用

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也得到了提高，對(duì)于水資源的純凈度，他們也有了更高的要求。因此，飲用水的處理及凈化問題已成為當(dāng)下人們最為關(guān)注的一個(gè)問題。

對(duì)于居民飲用水而言，要想使其可將人們的生活及社會(huì)發(fā)展需求進(jìn)行滿足，就需要將飲用水中的雜質(zhì)及有害物質(zhì)的含量進(jìn)行大幅度降低。在飲用水凈化領(lǐng)域，超濾膜技術(shù)具有極大的應(yīng)用價(jià)值，通過對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，水資源中的細(xì)菌等有害物質(zhì)也能得到有效去除[3]。

3.2 在海水淡化工作中的應(yīng)用

如今我國(guó)海水淡化技術(shù)已逐漸成熟，該技術(shù)在很大程度上都可將社會(huì)發(fā)展的需求進(jìn)行滿足。然而因?yàn)樗Y源的再利用率較低，這也是的海水淡化工作的消耗極大。

在開展工作的過程中，對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行的應(yīng)用實(shí)際上就是利用反滲透技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海水的凈化，相較于其他技術(shù)來說，超濾膜技術(shù)具備很大的優(yōu)勢(shì)，比如對(duì)能源的需求較少，以及相關(guān)企業(yè)不需要投入大量的成本便可有效開展工作，而超濾膜技術(shù)的凈化效果也極佳。

不僅如此，隨著超濾膜技術(shù)的不斷應(yīng)用，膜污染問題也得到了有效的解決，而將該技術(shù)與反滲透技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，凈化海水的效果也會(huì)得到最大限度的提高。

3.3 在電鍍廢水處理工作中的應(yīng)用

污水中含有大量的有害物質(zhì)，如鋅、鎘元素等，這些有害物質(zhì)不論是對(duì)自然環(huán)境還是人們的生活，都會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。因此，要想促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)于這類廢水我國(guó)需進(jìn)行及時(shí)、有效的處理。對(duì)于電鍍污水而言，其中的元素很難會(huì)被吸收，如果采用生物措施其是無法達(dá)到凈化和處理效果的。如若借助電解法對(duì)污水進(jìn)行凈化和處理，其也會(huì)消耗大量的能源及成本，而國(guó)家也需進(jìn)行大量的投資。借助鐵氧化法對(duì)污水進(jìn)行處理，其不但會(huì)涉及到更多、更復(fù)雜的工作，而且對(duì)污水的處理效率相對(duì)較低，經(jīng)過處理的水資源的凈化程度也有待提高。

3.4 在食品工業(yè)廢水回收工作中的應(yīng)用

相較于生活污水與海水的凈化處理，工業(yè)廢水的處理工作存在很大的差異。因?yàn)楣I(yè)污水的種類極多，所以工作人員在應(yīng)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行工業(yè)污水的過濾處理時(shí)，需要按照工業(yè)廢水的具體類型從而開展工作。工業(yè)廢水包含了食品以及電鍍、含油廢水等，食品產(chǎn)業(yè)在進(jìn)行食品加工的過程中，會(huì)產(chǎn)生極大的工業(yè)廢水，其中就包括了淀粉以及乳糖等有機(jī)物質(zhì)，由于這些物質(zhì)的分子直徑較大，工作人員在對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，也需對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行高度關(guān)注，同時(shí)也要將有機(jī)物質(zhì)的回收工作做好，只有這樣，食品工業(yè)廢水的凈化效果才能得到有效的保障。

對(duì)于電鍍行業(yè)而言，在開展生產(chǎn)工作的過程中也會(huì)產(chǎn)生較多的工業(yè)廢水，所以工作人員可借助超濾膜技術(shù)與反滲透技術(shù)結(jié)合的方法對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效凈化。由于該方法可對(duì)硝酸鹽這類無機(jī)物進(jìn)行有效的過濾，所以其在很大程度上都可避免污染問題出現(xiàn)。

至于含油廢水，如若其中含有的污染物只是浮油及分散油，那么工作人員開展的凈化工作也較為容易。而如果其中含有的污染物以乳化油為主，那么工作人員便需采用相應(yīng)措施進(jìn)行針對(duì)性處理。借助超濾膜技術(shù)可有效將乳化油及水分進(jìn)行分離，而含油廢水也可得到高效凈化。

3.5 在造紙廢水處理工作中的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域也取得了很大的成就。如今，無論是國(guó)家政府辦公機(jī)構(gòu)還是各級(jí)學(xué)校，都會(huì)使用大量的紙張，因?yàn)槿藗儗?duì)紙張有著極大的需求，這也使得造紙廠的廢水污染問題加重，對(duì)于我國(guó)的生態(tài)環(huán)境更是產(chǎn)生了極大的影響，如果工作人員借助化學(xué)藥劑對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理，其不但無法起到好的凈化效果，而在處理期間因?yàn)榛瘜W(xué)藥劑會(huì)隨水溶液流入到地下，其也會(huì)對(duì)地下水造成極大的污染。

通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，水溶液中的紙漿可以得到有效壓縮，而紙張的重復(fù)利用率也會(huì)得到最大限度的提高，這樣工作人員也可對(duì)地下水進(jìn)行有效保護(hù)，以防其受到水溶液的污染[4]。

3.6 在含油廢水處理工作中的應(yīng)用

在含油廢水中包含了分散油、乳化油以及浮油等物質(zhì)，對(duì)于分散油及浮油來說，工作人員借助活性炭吸附以及機(jī)械分離等技術(shù)便可對(duì)其進(jìn)行有效的處理，而油也會(huì)得到最大限度的降低。不過針對(duì)乳化油，因?yàn)槠浜斜砻婊钚詣?，還有相同作用的有機(jī)物，再加上油是以微米大小的離子存在于水中的，工作人員若是采用粗粒化法以及重力分離法進(jìn)行工作，其效果并不顯著。

然而，通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，低分子有機(jī)物以及水分會(huì)成功透過膜，這樣不但可以起到除油的作用，同時(shí)還能有效去除BOD及COD，而油水分離的效果也會(huì)達(dá)到最佳。

3.7 在城市污水處理工作中的應(yīng)用

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口數(shù)量也在逐漸增長(zhǎng)，受此影響，城市污水問題也變得更為嚴(yán)重。因?yàn)槌鞘兄械墓S及單位相對(duì)較多，其也會(huì)產(chǎn)生各種水污染問題，這在很大程度上都對(duì)城市的飲用水質(zhì)量產(chǎn)生了極大的影響。

當(dāng)下，針對(duì)這一問題我國(guó)雖然出臺(tái)了相應(yīng)政策，并將工廠遷離出市，但因?yàn)槌鞘腥丝谳^多，所產(chǎn)生的生活污水也無法得到有效的處理，而我國(guó)傳統(tǒng)的治理方法根本無法將水污染問題進(jìn)行有效解決。

通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，在水力作用的12 h 范圍內(nèi)，使用215 mg/L 的重鉻酸鹽溶液對(duì)污水進(jìn)行處理，可將廢水中的氨氮值進(jìn)行有效降低，從而使其達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)，而采用該方法的濾過率可達(dá)90%以上，至于濾過水的pH值也會(huì)被合理控制在中性范圍之內(nèi)。

借助超濾膜技術(shù)對(duì)城市污水進(jìn)行處理和凈化，不論是pH還是溶液濃度都會(huì)達(dá)到工業(yè)用水的指標(biāo)，這樣生活用水以及工業(yè)用水的問題可以得到有效的解決，而我國(guó)的生態(tài)環(huán)境也能得到有效的保護(hù)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，雖然我國(guó)擁有極為豐富的海洋資源，但淡水資源相對(duì)極少，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水資源浪費(fèi)的問題也變得更為嚴(yán)重。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)淡水資源人均用量?jī)H為世界平均水平的1/5，針對(duì)此，將淡水資源匱乏問題進(jìn)行解決已成為我國(guó)一大工作目標(biāo)，通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，它不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海水的淡化，同時(shí)還能對(duì)生活廢水進(jìn)行有效回收及利用。因此，對(duì)于水資源保護(hù)而言，超濾膜技術(shù)起著極為重要的作用。