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环境工程水处理中超滤膜技术的应用探讨

董美玉

湖北中实检测技术有限公司,湖北省武汉市,430073

摘要: 超滤膜技术最早用于工业用水处理,后逐步用于生活用水的过滤处理,历经几十年的发展应用率逐步提升,应用范围愈加广泛,保证了居民的饮用水源安全。相较于传统的饮用水净化,超滤膜技术是以物化、分离两种不同方式的应用来实现对水体的有效处理。
关键词: 环境工程;水处理;超滤膜技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157017
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为提高环境污水的治理效果,引入现代化超滤膜技术,研究其在环境污水颗粒物过滤中的应用。通过基于超滤膜技术的污水颗粒物过滤膜组件选择、环境污水中动态层溶液萃取及颗粒物分离、清洗被污染过滤膜等,实现对超滤膜技术在环境污水治理中的完善。

1、 环境工程水处理的目标

废水中含有大量的病原体和有害物质,环境工程可以对废水进行处理,有效去除水中的病原体和有害物质,将水资源中的微生物含量调整到相关国家标准,然后排放到大自然中。环境水处理技术可分为物理处理技术和化学处理技术。

2、 我国水资源发展形势

缺水是每个国家都面临的问题之一,之所以出现缺水,主要是因为环境严重退化,生态环境系统的自我调节功能下降。近年来,国家颁布和制定了许多环保办法和政策,人们的环保意识不断提高,但水污染问题依然严重。

3、环境工程水处理中存在的问题

目前,环境工程水处理中存在着一些问题:一是,污水处理管理资金严重不足。没有充足的资金来购置专业的污水处理设备,导致污水处理效果不理想。城市发展过程中,要加大资金投入,真正认识到环境工程水处理的重要性。二是,管理水平参差不齐。专业设备和技术发展水平有限,水处理能力不足,这对工程发展产生了极大的影响。我国城市化进程不断加快,生产系统与其他系统在不断融合,水处理系统还不够健全与完善,排水系统建设单一,无法满足城市发展需要,这给城市水处理带来了极大的影响,针对这一问题,要投入更多的人力、物力。

4、环境工程水处理中超滤膜技术的应用探讨

4.1在生活废水处理中的应用

居民在生活中需要使用水资源,生活用水的消耗量非常大,使用后会形成大量的生活废水,对生活废水进行处理和再利用有利于节约水资源。使用洗涤剂会污染水体,垃圾和粪便也会污染水体,生活废水中含有大量的氮磷元素和硫元素,将城市污水和生活废水直接排放,会对城市环境产生影响,致病微生物和致病菌会通过生活废水和城市污水传播,可利用超滤膜技术对生活废水进行处理。废水经超滤膜装置净化后,可作为消防用水或灌溉植被。在污染比较严重的情况下,可以将超滤膜技术和其他废水处理技术结合使用,在用超滤膜装置处理之前,需使用活性炭对生活废水进行预处理,活性炭的种类较多,可以选择微滤活性炭,也可以使用粒状活性炭,经过初步吸附处理后,再用超滤膜装置处理生活废水。超滤膜能够阻止有机物的通过,所以在超滤膜装置中可以搭配使用膜生物反应器,在生活废水处理中使用活性污泥超滤耦合设备,可以减少生活废水中COD的含量,利用该方法进行净化,能够去除95%以上的有害物质。

4.2在食品污水与含油废水处理中的应用

食品企业在生产加工时,会形成大量的污水废水,且水体中存在着较多的悬浮物质和有机物质,必须要按照排放标准进行排放,如果没有进行处理直接排放到自然环境中,将会污染当地的水源,使水体产生富营养化和缺氧情况,严重影响生物多样性和生态平衡。超滤膜技术能够对食品生产过程中的污水废水进行处理,消除污废水中的有害物质,消除水体中的细菌,分离各种杂质,使处理后的水能够被回收利用。另外,处理和净化后的含油废水可以再利用。含油废水主要有三种状态,分别是乳化状态、漂浮状态和分散状态,漂浮和分散状态中的含油废水处理难度较低,可以直接用机械分离,也可以使用活性炭进行吸附,还可以采用凝聚沉淀的方式,这几种方法都能够减少废水中的油。乳化状态含油废水的处理难度较大,如果油脂已经处于乳化状态,油内部的有机物就会变得难以清理,常用的物理手段或化学手段都无法彻底清理干净,而超滤膜技术能够很好地净化这些物质,因为只有水分子能顺利穿过半透膜,从而将乳化状态的油隔离在半透膜的另一边,并对含油废水可以进行二次利用。

4.3在海水淡化处理中的应用

我国具有丰富的海水资源,地球上大部分水资源都属于海水,占全部水资源的97.2%,如果把海水中的盐分过滤掉,海水资源就会变成淡水资源。处理后的淡水资源能够作为生产生活用水,有效解决了水资源短缺问题。海水中存在各种各样的物质,成分十分复杂,除了盐分,水体中还有金属离子和各种微量元素。海水淡化技术是环境工程水处理工作的主要内容,科研人员研发的反渗透技术,能够成功淡化海水,但应用成本较高,且实际水资源利用率并没有达到既定目标。利用该方法处理海水,也会浪费较多水资源,导致水资源总量减少。经过科研人员的不懈努力,研发出超滤膜技术,该技术具有良好的过滤效果和分离效果,可以把海水中的盐分和微生物等物质过滤出来,使海水中的盐碱量降低。在利用该技术处理浑浊度和污染度较高的海水时,可以与反渗透技术结合使用,发挥两种技术的优势,保证海水淡化处理的质量。

4.4在造纸废水处理中的应用

造纸废水处理中,应用超滤膜技术可对水中的成分进行回收与浓缩,经水处理之后,这些水可再次用于造纸。此技术是指回收附加产品,实现木素的综合利用,对造纸后剩余浆液进行浓缩处理,去除废液中的有害物质。硫化机化机浆(SCMP)废水处理中,应根据膜的使用合理应用超滤法进行处理,处理方式不同,处理结果也存在差别。如处理时应用的是分子量为2000u的聚醚砜(PES200)膜,清洗过滤完成后,得到的过滤量为98%左右,若造纸废水处理中采用组合工艺,在15℃及0.1MPa压力条件下,应用0.8μm微滤(MF)对经强氧化剂氧化后物质的过滤率仅为30%~45%,50nm超滤(UF)无机陶瓷膜的有效过滤率则可达到55%~70%[1]

4.5在电镀废水处理中的应用

电镀生产过程中用水量较高,所排放废水毒害物质含量较高,如氰化物或锌、铜等重金属,会使土体遭到污染,对人体健康危害较大,因此,电镀废水的处理至关重要。因微生物难以吸收电镀废水中的离子,不具备良好的可生化性,若是利用电解法进行电镀废水处理,处理成本较高,会消耗大量的电力资源。基于反渗透膜技术及超滤膜技术的电镀废水处理,既能降低水的电导率,也可有效去除镍及有机碳。电镀废水中总有机碳的去除比例可高达87%,镍及硝酸盐的去除比例为99.8%与95%,电导率的去除率也可达到97%。利用超滤膜与反渗透膜连用技术处理电镀废水,还可使渗透膜污染大幅降低,令通量提升30%~50%,既能取得理想的电镀废水处理效果,也可防止电镀废水对环境产生较大的污染[2]

结束语

总之,超滤膜技术在现实生活的诸多方面都发挥了不可或缺的作用,对保障城市饮用水健康、净化各类工业废水具有重要意义。但也应在具体使用过程中根据具体需要进行调整,避免超滤膜因膜吸附、沉淀等原因而过度消耗,增加使用成本。在选择膜类型时,还应以需求为导向,选择合适的膜。使用时应使用配套的驱动设施,以免水压过大损坏膜片。同时,操作人员还应进行一定的技术培训,不断进行实用的技术探索,加强该技术与反渗透等技术的配合程度,满足生态环境的需要,提高人们的生活质量和国家生态环境,为治理作出贡献[3]

参考文献:

[1]唐朕,田野,季也酩,冯晶晶,宋美娟.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用分析[J].海峡科技与产业,2020,(03):89-91.

[2]董向前.环境工程水处理中超滤膜技术的应用探讨[J].资源节约与环保,2020,(02):33-35+39.

[3]潘旭东,李列飞,吴丽燕.环保工程水处理的超滤膜技术应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2020,(21):34-36.