环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析
周加旺
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周加旺 ,. 环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析[J]. 水资源科学研究,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157020.
摘要:
超滤膜技术的原理是通过超滤膜上的微孔来对水进行深度过滤处理,将悬浮物、水生生物、胶体等物质进行过滤清除,在环保工程的水处理中应用较为广泛。使用时,通过加压、过滤和截水操作,截留了绝大部门的悬浮物、水生生物、胶体等污染物,起到了净化水质的目的。该技术的应用具有过滤精度高、资源消耗低等优点,因此在环保工程水处理中被广泛应用。
关键词: 超滤膜技术;环境工程;水处理
DOI:10.12721/ccn.2023.157020
基金资助:

引言

在环境工程中,水处理非常重要,对环境保护具有重要意义和价值。同时,它还可以有效地保护和利用水资源。因此,在环境工程中,我们应该高度重视水处理。超滤膜技术是目前水处理领域的一项先进技术,近年来得到了广泛的应用。该技术可以有效过滤和去除废水、脏水和污水中的杂质来达到净化水质的目的,该技术不仅可以用于处理污水,还可以用于供水净化和中水回用。超滤膜技术不仅可以有效清洁水,保护水资源,还能提高水资源的循环利用效率。

1 超滤膜技术原理

在超滤膜技术处理水污染的过程中,利用超滤膜中存在大量较均匀微孔的特点,在压力作用下,促使水中的水分子和细小物质穿透超滤膜上的微孔,截留直径较大的悬浮物、胶体、水生生物等物质,实现水的有效处理。因此,在水处理过程中,超滤膜技术是一种重要的水处理方法,可以显著提高水净化效果。

2 超滤膜技术在应用中的问题

在水处理中,超滤膜技术的作用是通过膜的孔径来拦截目标杂质。超滤膜技术可以有效过滤水源中的胶体和其他杂质,实现了悬浮物的高去除率,这是一种较为先进的水过滤方法,与传统的水过滤方法相比,超滤膜技术的应用和运行更为稳定,过滤精度更高,保证了处理出水水质稳定达到处理要求。

在超滤膜技术应用过程中,同样存在制约因素。一般情况下,超滤膜系统在运行过程中需要经常开启、关闭阀门,会产生较大的噪声,不利于车间的职业卫生防护,另外气动阀门数量多,故障时有发生,也给阀门检修维护工作增加了难度。超滤膜技术对进水水质也有一定的要求,当进水中含有油、大分子聚合物等易造成膜组件堵塞的物质时,需要对进水进行预处理,除去有害物质的影响后方可进入超滤膜系统。超滤膜使用一定年限后需要更换,更换下来的废弃超滤膜一般成为了工业固体废物,应妥善贮存、处置。此外,在超滤膜技术应用中会使用杀菌剂、化学清洗剂等化学物质,如果使用和处置不当,则会造成次生环境污染,所以应重视次生环境污染问题。

近年来,超滤膜技术在水处理领域得到了广泛的应用,但是该技术存在的问题也一定程度的阻碍了其进一步的推广。因此,应该从超滤膜存在的问题出发,研究出科学合理的解决方案,使超滤膜技术能够更好、更广的应用于各环保工程中。

3 超滤膜技术在环保水处理中的应用

3.1 造纸废水处理中的应用

造纸行业是一个生产过程复杂的重污染行业,它产生的废水水量大,成分复杂,较难处理。当造纸废水因处理不达标而排入水体时,会造成水体的污染,进而给水体所处的生态系统造成破坏。在造纸废水处理中,传统的过滤处理技术效果不好,无法取得理想的过滤效果,因此传统过滤处理技术被超滤膜技术所取代。超滤膜技术的在造纸废水中的应用,实现了有用物资回收、木质素综合利用和废液预浓缩制浆。超滤膜技术的应用,为造纸行业的废水处理提供一种新的处理思路,能有效分离废水中的浆液和木质素等有用物质,这些分离后的物质通过再次浓缩,回收里面的木质素和浆液,实现了废物的资源化利用。在造纸废水处理中,超滤膜技术的应用不仅可以提升造纸废水的处理效果,还可以提高资源利用率。因此,超滤膜技术在造纸废水处理中的应用效果显著。

3.2 在生活污水处理中的应用

生活污染源是指由人类消费活动产生的污水,城市和人口密集的居住区是主要的生活污染源。人们生活中产生的污水,包括由厨房、浴室、厕所等场所等排出的污水和污物。生活污水中的污染物,按其形态可分为:(1)不溶物质。这部分约占污染物总量的40%,它们或沉积到水底?或悬浮在水中。(2)胶态物质。约占污染物总量的10%。(3)溶解质。约占污染物总量的50%。这些物质多为无毒,含无机盐类氯化物、硫酸盐、磷酸和钠、钾、钙、镁等重碳酸盐。有机物质有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等。此外,还含有各种微量金属和各种洗涤剂,多种微生物。如果生活污水不经处理直接排放,当排放达到一定量时,就会超过地表水体的自净能力,造成水污染。常见的问题是水体富营养化。目前,人们的环保意识不断增强,生活污水的净化处理逐渐受到重视,当前超滤膜技术在生活污水的处理和回用中也得到了应用。

在生活废水处理过程中,超滤膜技术与其它技术结合,以确保废水净化效率,有效去除有害物质,进一步净化至相应回用标准后,可用于冲厕、绿化等。在进行生活污水处理时,先要对生活污水中杂质进行预处理,再经过生化处理,最后应用超滤膜技术进行过滤。在此过程中,技术管理人员需要注意超滤膜进水水质的变化,避免处理不合格的水进入超滤膜系统,影响超滤膜的净化效率。

3.3 电镀工业废水处理中的应用

在电镀工业生产中,用水量较大,工业废水生产量也相对较大。与其他工业废水不同,电镀废水中含有大量重金属,会对环境造成严重污染,对动植物造成不可逆转的损害。如果人类长期饮用重金属招标的水,他们的健康会受到非常严重的损害。以往在电镀废水处理中,针对重金属沉淀物的去除一般采用混凝沉降后采用机械过滤的方法,该方法运行成本高,处理效率低,因此,被超滤膜技术所取代。目前在电镀废水处理中,外置式管式超滤膜技术被广泛采用,该技术自动化程度高,占地小,处理效果稳定,取得了非常不错的应用效果。

3.4 含油污水处理中的应用

一些废水中含有大量含油物质,如一些食品行业的生产废水和一些机械加工行业的废水,这些都是含油废水。含油废水中的油分为浮油、分散油和乳化油。浮油和分散油可通过油分离器去除,而乳化油以微米级颗粒存在于废水中,普通重力分离难以去除。而金属膜和陶瓷膜(均属于超滤膜的范畴)的孔径可达到纳米级,在加压情况下,乳化油液滴会发生变形,液滴和孔径产生摩擦从而破坏乳化油的活性,油分粘附在孔壁上,在聚集中形成大液滴被截留下来,而水和低分子有机物可透过滤膜,实现油水分离。

4 超滤膜技术的应用前景

目前,我国废水处理的主要发展方向是通过自主研发,创新废水处理技术,推动先进装备国产化,提升废水处理设施的运营管理能力,降低废水处理的运营成本。为了实现废水处理的可持续发展目标,相关技术人员应在现有水处理技术的基础上继续扩展和探索,开发符合当前废水处理需求的技术及设备。此外,水处理技术在不断发展和变化,要重视新技术与老技术的有效结合。超滤膜技术是一项发明于国外的废水处理技术,我国在超滤膜技术的研究和应用方面起步相对较晚,起初国内都是引进国外的超滤膜技术和进口超滤膜产品,随着国内对超滤膜技术及产品的研发取得突破后,国内的一些研发机构和企业也逐步掌握了超滤膜生产和应用技术,加快了超滤膜在国内水处理领域的推广。当前超滤膜技术在水处理行业应用十分广泛,但它在应用过程中也存在一些技术问题需要攻克,随着这些问题的被攻克,超滤膜技术的应用范围会更广。因此,超滤膜技术具有良好的市场发展前景,未来将被应用于更多行业和领域。

结束语

超滤膜技术是一项较为新颖的水处理技术,它是基于高分子膜材料的发明与应用,用于替代传统的水过滤技术。超滤膜技术具有自动化程度高,过滤效果好等优点,同时也存在对进水水质要求高,系统维护量大,造价高等不足,但该技术与传统的过滤技术相比,还是有着巨大的优势,因此,在水处理领域被快速推广。从该技术在一些水处理领域的应用来看,确实取得了非常不错的环境效益和经济效益,但同时也暴露出来了一些问题有待解决。目前国内外对超滤膜技术开展研究的机构众多,在他们的努力下超滤膜技术一定会更为完善,甚至会取得突破。当前我国水资源需求量逐年增加,除了要提高节水意识外,利用先进的水处理技术对各种废水进行深度处理回用势必成为缓解水资源短缺的问题有效手段。超滤膜技术属于废水深度处理回用中的核心技术之一,一定会在解决水资源短缺的问题中发挥积极的作用。

参考文献

[1] 李魁,李宁,杨文秀.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].环境与发展,2020,32(03):116+118.

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