環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

蔡耀輝

（杭州沁霖生態(tài)科技有限公司，浙江 杭州 310000）

1 超濾膜技術(shù)的基本原理

本文通過(guò)查詢國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)超濾膜技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)，超濾膜技術(shù)主要是通過(guò)膜兩側(cè)的壓力差實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的過(guò)濾凈化、以及濃縮凈化從而達(dá)到對(duì)細(xì)菌雜質(zhì)以及膠體大分子混合物與水的分離的處理技術(shù)。在利用超濾膜技術(shù)進(jìn)行凈水的過(guò)程當(dāng)中，超濾膜技術(shù)通過(guò)利用超濾膜分布在兩側(cè)的膜滲透壓作為進(jìn)行過(guò)濾的動(dòng)力，然后依靠?jī)蓚?cè)所產(chǎn)生的壓力差，當(dāng)原液通過(guò)超濾膜時(shí)，由于超濾膜上分布許許多多的小孔直徑無(wú)法遠(yuǎn)小于藻類、膠體大分子物質(zhì)通過(guò)，而僅僅能滿足水分子、離子以及小分子物質(zhì)通過(guò)，從而進(jìn)一步將原液進(jìn)行了分離。本文通過(guò)查閱細(xì)菌等物質(zhì)的相關(guān)文獻(xiàn)，在現(xiàn)狀條件下，細(xì)菌最小的體積大約在0.2um，而超濾膜上所部署的膜直徑僅為0.01um，因此，利用超濾膜技術(shù)能夠極大的將細(xì)菌等微小物質(zhì)與原液進(jìn)行分離。通過(guò)情況下，超濾膜技術(shù)能夠攔截的雜質(zhì)及細(xì)菌較多，同時(shí)也能夠?qū)λ械奈⑸锷踔敛《镜冗M(jìn)行分離，因此超濾膜技術(shù)能夠達(dá)到較好的凈水效果，超濾膜技術(shù)的工作原理以及工藝流程見圖1和圖2所示。

圖1 超濾膜技術(shù)的工作原理

圖2 超濾膜技術(shù)的一般流程

2 超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 高效的去除能力

由于超濾膜技術(shù)兩側(cè)的膜直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于細(xì)菌等大多數(shù)微生物的直徑，從而將原液中的膠體、絮狀物、病毒等進(jìn)行過(guò)濾，只留下清澈的水源，因此超濾膜技術(shù)具有較好的雜物去除能力，因此當(dāng)采用超濾膜技術(shù)對(duì)水進(jìn)行處理時(shí)，不僅能夠滿足人民對(duì)水質(zhì)的需求，而且可以達(dá)到近乎決定的對(duì)水過(guò)濾效果。

2.2 避免產(chǎn)生二次污染

由于超濾膜技術(shù)對(duì)水凈化的基本原理不同于傳統(tǒng)的凈化模式，在利用超濾膜技術(shù)對(duì)水進(jìn)行凈化時(shí)，在整個(gè)工藝流程當(dāng)中并未使用任何化學(xué)藥品，主要依靠物理作用實(shí)現(xiàn)對(duì)水的凈化，從而達(dá)到對(duì)水的凈化，因此，在采用超濾膜技術(shù)對(duì)水凈化時(shí)，不會(huì)因使用化學(xué)藥品而導(dǎo)致的對(duì)水資源二次污染。

2.3 操作簡(jiǎn)單

隨著工業(yè)社會(huì)逐步向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理當(dāng)中也是采用一鍵工作的模式，與傳統(tǒng)的凈化水模式相比，采用超濾膜技術(shù)不僅可以省去繁瑣的工藝流程，也無(wú)需等待較長(zhǎng)的物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)間，工作人員在正常工作時(shí)，只需要將作業(yè)工藝系統(tǒng)的開關(guān)進(jìn)行打開與關(guān)閉，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化。因此在采用超濾膜技術(shù)時(shí)，不僅可以節(jié)約大量的時(shí)間、節(jié)省了時(shí)間和人力成本而且大大的提高了對(duì)水資源工藝處理的效率。

2.4 穩(wěn)定性強(qiáng)

由于超濾膜技術(shù)在對(duì)原液進(jìn)行處理時(shí)未使用化學(xué)藥品，主要采用物理原理實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化，因此，當(dāng)采用超濾膜技術(shù)對(duì)原液進(jìn)行凈化時(shí)，凈化后的水資源因未發(fā)生化學(xué)變化，從而也不會(huì)破壞水分子的構(gòu)成以及PH值，也不會(huì)存在水物質(zhì)酸堿度存在差異的現(xiàn)象。因此，利用超濾膜技術(shù)不僅可以大幅度的提升水的凈化效果，而且保證了水資源原有的礦物質(zhì)占有量，從而提升了水資源的性價(jià)比，滿足了人民對(duì)水的需求。此外，本文通過(guò)查詢采用超濾技術(shù)對(duì)水處理的成效與普通水處理成效進(jìn)行比對(duì)，采用超濾膜技術(shù)對(duì)水進(jìn)行處理時(shí)不僅可以節(jié)約成本而且對(duì)水的凈化效果較好，見表1。

表1 超濾膜技術(shù)與普通水處理處理相關(guān)參數(shù)的比對(duì)表 單位：%

水處理技術(shù)類型 處理成本節(jié)約效果 污染顆粒過(guò)濾比例 污水凈化成效性超濾膜處理技術(shù) 68.26 93.21 98.90普通水處理技術(shù)27.52 52.77 89.11

3 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

3.1 居民生活用水的處理

人類的生產(chǎn)生活每天都會(huì)產(chǎn)生大量的污染廢水，通過(guò)污水管道集中處理進(jìn)入地下污水處理系統(tǒng)。但有時(shí)產(chǎn)生的廢水也會(huì)排入河流、湖泊等，廢水中含有化學(xué)元素、有害物質(zhì)從而對(duì)原液進(jìn)行污染并進(jìn)一步破壞生態(tài)平衡。因此，政府必須嚴(yán)格控制生產(chǎn)生活污水的處理。政府應(yīng)明確規(guī)定，在住宅建設(shè)過(guò)程中應(yīng)設(shè)置地下污水管道，統(tǒng)一收集和處理生產(chǎn)生活污水，在污水處理過(guò)程中，市政當(dāng)局可考慮使用超濾膜對(duì)收集到的污染水源進(jìn)行降解、過(guò)濾等，然后在對(duì)處理后的水資源進(jìn)行分類，并根據(jù)相關(guān)要求提供給人口、農(nóng)業(yè)、灌溉和工業(yè)生產(chǎn)，以最大限度地重復(fù)利用，防止水資源浪費(fèi)。

此外，人類健康與水質(zhì)密切相關(guān)，如果飲用水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，長(zhǎng)期飲用可能危及生命，因此，清潔飲用水至關(guān)重要，超濾膜技術(shù)可用于飲用水的凈化。如圖3所示，當(dāng)自來(lái)水在內(nèi)壓下通過(guò)中空纖維超濾膜過(guò)濾，在壓差的作用下，留下有用的礦物質(zhì)和微量元素凈化水，但有銹蝕、細(xì)菌等物質(zhì)，藻類和膠體也留在室內(nèi)。超濾膜技術(shù)可以有效地去除高分子量物質(zhì)，大大提高飲用水的質(zhì)量。

圖3 超濾膜技術(shù)圖

3.2 工業(yè)廢水的處理

工業(yè)污染是我國(guó)環(huán)境污染的主要原因。工業(yè)廢水含有許多有害化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)排放到河流和湖泊中時(shí)，可能會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生不利影響，并阻止動(dòng)植物繼續(xù)生活在水中，長(zhǎng)期飲用受污染水的附近居民的免疫能力下降，導(dǎo)致疾病的發(fā)生，如果嚴(yán)重，可能危及生命。水污染在我國(guó)居民中引起疾病的案例很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，水污染是導(dǎo)致癌癥的首要原因。與生活污水處理不同，工業(yè)廢水中含有大量有害物質(zhì)，傳統(tǒng)的水資源處理方法不能有效地保證水資源的過(guò)濾效率。由于工業(yè)廢水種類繁多，施工企業(yè)對(duì)所處理的各類廢水制定科學(xué)合理的處理方案。

采用超濾膜技術(shù)與其他技術(shù)凈化有害工業(yè)物質(zhì)相比，使用超濾膜技術(shù)過(guò)濾重金屬不僅具有高效性、快捷性，而且可以過(guò)濾90%以上的有害工業(yè)物質(zhì)。本文通過(guò)查詢采用超濾膜技術(shù)與其他技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行凈化的研究成果，采用超濾膜技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水的過(guò)濾和凈化是非常有利的，而且對(duì)于含有有機(jī)物和其他聚合物成分的工業(yè)生產(chǎn)廢水還可以最大限度地利用和回收。此外，超濾膜技術(shù)在處理造紙工業(yè)中所產(chǎn)生的廢水也得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3 海水淡化的處理

海水淡化技術(shù)已得到有關(guān)部門的重視，海水淡化技術(shù)的運(yùn)行使淡水資源的節(jié)約最大化。然而，海水淡化的環(huán)境處理項(xiàng)目對(duì)資源消耗較大，因此必須選擇最佳的海水淡化輔助技術(shù)措施。本文通過(guò)查閱超濾膜技術(shù)在海水淡化當(dāng)中的研究，發(fā)現(xiàn)超濾膜技術(shù)可以過(guò)濾海水中的固體鹽、細(xì)菌雜質(zhì)和藻類，而不必承擔(dān)脫鹽處理的額外費(fèi)用。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，從超濾膜技術(shù)的技術(shù)基本原理入手闡述了超濾膜技術(shù)在對(duì)原液處理的工藝流程，并結(jié)合現(xiàn)有的研究成果歸納總結(jié)超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)，然后從超濾膜技術(shù)具有較高的去污能力、避免產(chǎn)生二次污染的能力和操作簡(jiǎn)單特性以及穩(wěn)定性強(qiáng)四個(gè)層面剖析了超濾膜技術(shù)的在實(shí)現(xiàn)對(duì)原液凈化的優(yōu)勢(shì)，最后從居民生活用水、工業(yè)廢水以及海水淡化三個(gè)維度闡述了超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理當(dāng)中的具體應(yīng)用，研究成果對(duì)于促進(jìn)超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理當(dāng)中的發(fā)展與應(yīng)用起到積極作用。