環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：水是人體必需的物質(zhì)，而一個(gè)國(guó)家的日常用水質(zhì)量也能夠直接反映該國(guó)的人民生活水平、工業(yè)生產(chǎn)能力和環(huán)境治理情況等。近年來(lái)，我國(guó)研究者研發(fā)出多種新型水處理技術(shù)，旨在讓我國(guó)水處理更高效、更便捷，讓人民飲用更健康的凈化水，同時(shí)改善我國(guó)水環(huán)境。超濾膜技術(shù)具有效率高、易過(guò)濾、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)環(huán)境工程水處理中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程;水處理;超濾膜技術(shù);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1超濾膜技術(shù)（UF）基本原理

UF技術(shù)是運(yùn)用壓力把溶液中的溶劑和一些分子量低的溶質(zhì)從超濾膜的很小孔隙透到膜的另一邊，實(shí)現(xiàn)分子量較高的溶質(zhì)以及膠束團(tuán)被膜截住，從而實(shí)現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)被截留的情況[1]。UF技術(shù)的截留機(jī)理是篩分作用，同時(shí)超濾膜的表面含有一定的化學(xué)性質(zhì)，在這個(gè)作用下靜電作用可以過(guò)濾和截留有關(guān)物質(zhì)。膜透過(guò)溶液實(shí)行濃縮、過(guò)濾以及分離的相關(guān)技術(shù)，膜的左右產(chǎn)生壓力差，溶液內(nèi)較小的分子量的溶質(zhì)可以經(jīng)過(guò)溶劑穿過(guò)超濾膜中較小的孔，分子較大的溶質(zhì)、病毒、雜質(zhì)、藻類(lèi)等物質(zhì)在膜的另一半[1]。根據(jù)有關(guān)研究表明，超濾膜的技術(shù)截留的分子量為500～500000，超濾膜中通過(guò)的孔徑范圍通常是0.002～0.100μm，一般情況下靜壓差范圍是0.1～0.5MPa，分離的物質(zhì)直徑在0.005～10.000μm之間。UF技術(shù)總體來(lái)說(shuō)有較好的處理效果，環(huán)保有關(guān)工程中運(yùn)用此技術(shù)，可以明顯降低水處理中化學(xué)藥品的使用值。

2環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

2.1超濾膜技術(shù)與飲用水凈化處理

飲用水關(guān)系到社會(huì)大眾的身體健康，而在現(xiàn)實(shí)情境下，存在污水處理不當(dāng)以及飲用水處理工藝簡(jiǎn)單等問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)飲用水的完全凈化，導(dǎo)致其中仍殘留有一定量的微生物、細(xì)菌或病毒等，若長(zhǎng)期飲用該水源，將危害人體健康，并誘發(fā)各種疾病。某水廠在進(jìn)行水源檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水樣濁度較大，且含有鐵、錳元素以及氟化物、總大腸菌群等，總體水質(zhì)較差，和居民飲水標(biāo)準(zhǔn)相差較遠(yuǎn)，需對(duì)其進(jìn)行凈化處理。技術(shù)人員經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查和了解水質(zhì)情況后，決定使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行處理，以有效去除懸浮顆粒物，經(jīng)實(shí)踐證明，超濾膜技術(shù)凈化飲用水成效較為明顯，處理后，水質(zhì)明顯改善，濁度低于0.2NTU，在去除大腸桿菌等微生物方面的效能可達(dá)到99.99%，在去除氟化物方面效能可達(dá)到60%，最終達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2超濾膜技術(shù)與含油廢水處理

部分廢水中含有大量的油，且主要為浮油和分散性油質(zhì)物質(zhì)，通常情況下，在對(duì)含油廢水進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員會(huì)采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行處理，具體原理為油水分離，并加強(qiáng)對(duì)水體內(nèi)油質(zhì)有害性物質(zhì)具體含量，使其達(dá)到相關(guān)要求。但是上述方法無(wú)法有效處理乳化性油脂，此時(shí)，應(yīng)大力推廣應(yīng)用超濾膜技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水體內(nèi)乳化油有機(jī)物的細(xì)致清潔，同時(shí)可將其中的各類(lèi)懸浮物雜志進(jìn)行有效過(guò)濾[2]。在實(shí)際的油田開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采出來(lái)的水一般為地下水和天然有機(jī)化合物的結(jié)合體，且會(huì)使用多種化學(xué)添加劑和活性劑進(jìn)行開(kāi)采處理，會(huì)導(dǎo)致污染程度加重，此時(shí)，可借助先進(jìn)的超濾膜技術(shù)加以處理，有效濾出污水內(nèi)不同類(lèi)型油質(zhì)物質(zhì)，提升含油廢水處理成效。

2.3超濾膜技術(shù)與工業(yè)污染廢水處理

工業(yè)污染廢水種類(lèi)較多，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，需明確工業(yè)污染廢水類(lèi)別，主要包括食品加工過(guò)程出現(xiàn)的污水、造紙廢水以及電鍍廢水等。針對(duì)食品加工出現(xiàn)的污水，常見(jiàn)的為飲料加工等產(chǎn)生的廢水，且該廢棄水體中常見(jiàn)固體廢棄物，在排放至水中時(shí)，不易打撈，難以實(shí)現(xiàn)廢水的有效分離。而在超濾膜技術(shù)的支持下，可有效解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中雜質(zhì)的有效過(guò)濾。針對(duì)造紙廢水而言，在采用超濾膜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行凈化處理時(shí)，需要關(guān)注在造紙過(guò)程中常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)，其會(huì)導(dǎo)致后續(xù)廢水中存在較多化學(xué)元素，且不易分離，而在超濾膜技術(shù)支持下，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述化學(xué)元素的精細(xì)化分離，從而達(dá)到凈化水質(zhì)目標(biāo)[3]。針對(duì)電鍍廢水而言，在對(duì)其進(jìn)行凈化處理時(shí)，面對(duì)較大的電鍍工業(yè)規(guī)模，必須關(guān)注其廢水中存在的重金屬離子成分，具體包括Cu重金屬離子、Al重金屬離子等。若對(duì)水中的重金屬離子無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效處理，將導(dǎo)致電鍍廢水嚴(yán)重影響動(dòng)植物的正常生存。和傳統(tǒng)的處理方式相比，超濾膜技術(shù)成本可控且使用規(guī)模較大。在具體對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理時(shí)，可聯(lián)合使用超濾膜技術(shù)和反滲透技術(shù)。

2.4超濾膜技術(shù)與生活污水處理

在人們?nèi)粘Ｉ钪?，包含較多的可能產(chǎn)生污水的活動(dòng)，生活污水的主要產(chǎn)生場(chǎng)所常見(jiàn)于廚房、衛(wèi)生間等，且主要為洗滌等活動(dòng)產(chǎn)生。生活污水中一般含有大量無(wú)機(jī)鹽類(lèi)物質(zhì)，但毒性相對(duì)較低。生活污水若不經(jīng)處理直接排放，當(dāng)排放量累積到一定程度時(shí)，將嚴(yán)重影響地球表面水質(zhì)，常見(jiàn)的為水體富營(yíng)養(yǎng)化。當(dāng)前，人們的環(huán)保理念逐漸增強(qiáng)，也更加重視生活污水的處理，通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的超濾膜技術(shù)，將顯著提高生活污水處理效率，并提高其凈化處理水平。在具體對(duì)生活污水進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)將超濾膜技術(shù)與其他污水處理技術(shù)相結(jié)合，確保清理出生活污水中90%以上的雜物，當(dāng)達(dá)到上述凈化標(biāo)準(zhǔn)后，則處理后的生活污水可二次回收利用，可用于綠化灌溉、清潔等。從提高生活污水凈化處理成效的角度來(lái)看，在進(jìn)行污水處理時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)首先對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，接著再應(yīng)用超濾膜技術(shù)，可有效過(guò)濾出有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)。對(duì)于生活污水處理而言，技術(shù)人員應(yīng)注重對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，尤其在對(duì)其進(jìn)行回收利用的過(guò)程中，更要注重污水分類(lèi)。在完成生活污水的凈化處理后，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)凈化后的水質(zhì)進(jìn)行取樣分析，并對(duì)其進(jìn)行凈化度評(píng)級(jí)，此后可確定其用于何種回收利用場(chǎng)景，同時(shí)要采用合理的回收利用技術(shù)，降低回收利用成本。同時(shí)，對(duì)于提高生活污水處理效率和回收利用效率這一要求而言，城市規(guī)劃人員應(yīng)注重建立一套高速運(yùn)行的水循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)利用超濾膜技術(shù)處理后的污水進(jìn)行高效循環(huán)利用。

2.5超濾膜技術(shù)與海水淡化處理

地球中水資源含量較為豐富，但是在淡水資源方面相對(duì)短缺，地球上占比較大的為海洋水，比例可達(dá)96.5%。分析當(dāng)前淡水資源現(xiàn)狀可知，其主要屬于冰川儲(chǔ)水，開(kāi)采難度較大。從人類(lèi)飲水需求來(lái)看，必須對(duì)現(xiàn)有的海水資源進(jìn)行淡化處理。分析以往的海水淡化處理方式可知，主要采用的為電滲技術(shù)，該技術(shù)能夠達(dá)到一定的淡化效果，但回收率較低。研究人員在后續(xù)海水淡化處理過(guò)程中，逐步研發(fā)出了反滲技術(shù)，該技術(shù)可有效提升回收率，但仍然不高。而超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，則可以同時(shí)保障去除率和脫鹽率，使二者分別達(dá)到98%以上和97%以上，最終將得到較好的海水淡化處理效果。

總之，超濾膜處理方式不僅難以保障人們的飲水健康，還無(wú)法滿(mǎn)足各項(xiàng)工作的實(shí)際需求。人們?cè)诤罄m(xù)工作中不斷探索，并對(duì)水處理技術(shù)進(jìn)行了有效改進(jìn)。當(dāng)前，人們主要使用超濾膜技術(shù)來(lái)對(duì)水進(jìn)行處理，該技術(shù)不僅能夠有效保障用水循環(huán)率，還能滿(mǎn)足人們的生活凈水需求。

參考文獻(xiàn)

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[4]馬立驍.探析膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用及發(fā)展[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（11）：23.

作者簡(jiǎn)介：

郭小逸 出生年月：1985年7月 性別：男 民族：漢 籍貫：河北省泊頭市 研究方向：環(huán)境工程