環(huán)保工程水處理過(guò)程中超濾膜技術(shù)運(yùn)用分析

石瑞卿 馬希元 劉 凱

1.山東省濰坊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 山東 濰坊 261041

2.濟(jì)南市機(jī)動(dòng)車污染防治監(jiān)控中心 山東 濟(jì)南 250014

引言

社會(huì)的發(fā)展離不開水資源支持,在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,無(wú)論是工業(yè)用水還是日常生活用水等,都會(huì)排放出大量污水,為自然環(huán)境帶來(lái)威脅。超濾膜技術(shù)在水資源凈化中得到了非常廣泛的運(yùn)用。因此,有必要對(duì)水處理過(guò)程中超濾膜技術(shù)的運(yùn)用展開分析。

1 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的概述

1.1 膜分離 壓力推動(dòng)是膜分離的主要作用力,由超濾、微濾、納濾和反滲透四種技術(shù)構(gòu)成了膜分離。不同的膜分離技術(shù)主要表現(xiàn)在分離范圍的不同,其中超濾技術(shù)以凈化和分級(jí)為主,微濾技術(shù)以微小物質(zhì)的過(guò)濾為主,反滲透技術(shù)以節(jié)流為主,納濾技術(shù)在超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)之間。通過(guò)對(duì)實(shí)際的膜分離技術(shù)分析能夠表明,在飲用水的處理中以超濾技術(shù)的效果最好。

1.2 超濾膜分離 在進(jìn)行超濾膜分離的水處理操作時(shí),應(yīng)注重以下兩個(gè)方面的加強(qiáng)：第一,通過(guò)機(jī)械進(jìn)行更高效的膜面篩分,第二,停留溶質(zhì)于膜表面和膜孔位置。壓力差是發(fā)揮超濾膜分離技術(shù)作用的關(guān)鍵,能夠?qū)⒁后w中過(guò)大的物質(zhì)通過(guò)膜表面的濾孔進(jìn)行排除,只有小于濾孔的物質(zhì)才可流入濾膜,使不同的物質(zhì)得到有效過(guò)濾,確保過(guò)濾質(zhì)量。

1.3 超濾膜的材料 隨著超濾膜技術(shù)的不斷發(fā)展,在超濾膜材料方面在不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新,逐漸誕生出多種類型的超濾膜材料,通常以醋酸纖維素和聚丙烯材料為主。在進(jìn)行實(shí)際的超濾膜技術(shù)處理過(guò)程中,會(huì)由于材料所具有的不可逆的吸附問(wèn)題造成膜通量的下降。對(duì)于超濾膜材料的優(yōu)化和應(yīng)用還需要加大投入,采用p H值適中、化學(xué)穩(wěn)定性高、難以被微生物降解的高分子材料,可提高超濾膜技術(shù)的處理水平。

2 環(huán)境工程中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

2.1 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(wèn)題已成為當(dāng)下人們最為關(guān)注的一個(gè)問(wèn)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(guò)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。

2.2 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,這也使得海水淡化工作的消耗極大。在開展工作的過(guò)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(lái)說(shuō),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(wèn)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。

2.3 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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)機(jī)物進(jìn)行有效的過(guò)濾,所以其在很大程度上都可避免污染問(wèn)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。

2.4 超濾膜技術(shù)應(yīng)用在造紙污水處理 造紙工藝是將漿液制造成紙的過(guò)程,在造紙工藝中,多個(gè)環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生廢水,這些廢水主要可以分為制漿、洗漿、漂白和抄報(bào)四個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生。由于造紙工藝中產(chǎn)生的工業(yè)廢水顏色深、黏度大、p H值比較高、耗氧量高,纖維素和化學(xué)藥品的含量高,增加了污水處理難度。我國(guó)主要以麥草作為造紙?jiān)?麥草蒸煮的黑色液體需氧量比較高。草漿黑色液體的流動(dòng)性差、黏度大、硅元素含量高。將超濾膜技術(shù)應(yīng)用在造紙工藝廢水處理環(huán)節(jié),可以回收廢液中的半纖維素、木素等物質(zhì),對(duì)廢棄液體進(jìn)行回收利用,黑液中木質(zhì)素的提取率達(dá)到了80%～85%,污水中有機(jī)物的去除率達(dá)到了60%～65%。經(jīng)過(guò)超濾膜處理后的漂白水,可以去除廢水中大量的有機(jī)物質(zhì)、樹脂和色度,提高紙張的白度。

2.5 超濾膜技術(shù)應(yīng)用在城市污水回收利用 城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,城市人口大幅度的增長(zhǎng),城市污水的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)城市環(huán)境的自然承載能力和環(huán)境的自凈能力,城市污水如果不能有效處理,直接排放到河流,則可能造成嚴(yán)重污染。將超濾膜技術(shù)應(yīng)用到城市污水處理環(huán)節(jié),在水里作用時(shí)間為12小時(shí),重絡(luò)酸鹽指數(shù)濃度在215—677mg/L之間,超濾膜工藝的濾水量重絡(luò)酸鹽指數(shù)穩(wěn)定在30mg/L上下；如果廢水中的氨氮含量達(dá)到了22.2—41.2mg/L之間,則超濾膜過(guò)濾水中的氨氮指標(biāo)超過(guò)0.2mg/L,過(guò)濾率達(dá)到了90%以上,過(guò)濾后水的p H值在7.26—8.79之間,過(guò)濾后水的濁度小于0.5。通過(guò)超濾膜技術(shù)可以有效過(guò)濾居民生活用水、城市下水管道污水以及地面降水等城市污水,通過(guò)凈化處理以后,城市污水可以達(dá)到城市生活用水的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

3 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境工程水處理關(guān)系生態(tài)環(huán)境和人們的日常生活,均具有極高的重要性,所以獲得了人們更多的關(guān)注。環(huán)境工程中關(guān)于水處理的研究已經(jīng)持續(xù)了較長(zhǎng)時(shí)間,水處理技術(shù)種類較多,各種技術(shù)的使用范圍存在差異,無(wú)論選擇何種技術(shù),最關(guān)鍵的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)水資源的有效處理,提高水資源的二次利用率。