石瑞卿 馬希元 劉 凱

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

2.濟南市機動車污染防治監(jiān)控中心 山東 濟南 250014

引言

社會的發(fā)展離不開水資源支持,在社會發(fā)展過程中,無論是工業(yè)用水還是日常生活用水等,都會排放出大量污水,為自然環(huán)境帶來威脅。超濾膜技術在水資源凈化中得到了非常廣泛的運用。因此,有必要對水處理過程中超濾膜技術的運用展開分析。

1 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術的概述

1.1 膜分離 壓力推動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構成了膜分離。不同的膜分離技術主要表現(xiàn)在分離范圍的不同,其中超濾技術以凈化和分級為主,微濾技術以微小物質的過濾為主,反滲透技術以節(jié)流為主,納濾技術在超濾技術和反滲透技術之間。通過對實際的膜分離技術分析能夠表明,在飲用水的處理中以超濾技術的效果最好。

1.2 超濾膜分離 在進行超濾膜分離的水處理操作時,應注重以下兩個方面的加強：第一,通過機械進行更高效的膜面篩分,第二,停留溶質于膜表面和膜孔位置。壓力差是發(fā)揮超濾膜分離技術作用的關鍵,能夠將液體中過大的物質通過膜表面的濾孔進行排除,只有小于濾孔的物質才可流入濾膜,使不同的物質得到有效過濾,確保過濾質量。

1.3 超濾膜的材料 隨著超濾膜技術的不斷發(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。在進行實際的超濾膜技術處理過程中,會由于材料所具有的不可逆的吸附問題造成膜通量的下降。對于超濾膜材料的優(yōu)化和應用還需要加大投入,采用p H值適中、化學穩(wěn)定性高、難以被微生物降解的高分子材料,可提高超濾膜技術的處理水平。

2 環(huán)境工程中超濾膜技術的應用

2.1 在飲用水處理工作中的應用 隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們的生活質量也得到了提高,對于水資源的純凈度,他們也有了更高的要求。因此,飲用水的處理及凈化問題已成為當下人們最為關注的一個問題。對于居民飲用水而言,要想使其可將人們的生活及社會發(fā)展需求進行滿足,就需要將飲用水中的雜質及有害物質的含量進行大幅度降低。在飲用水凈化領域,超濾膜技術具有極大的應用價值,通過對該技術進行應用,水資源中的細菌等有害物質也能得到有效去除。

2.2 在海水淡化工作中的應用 如今我國海水淡化技術已逐漸成熟,該技術在很大程度上都可將社會發(fā)展的需求進行滿足。然而因為水資源的再利用率較低,這也使得海水淡化工作的消耗極大。在開展工作的過程中,對超濾膜技術進行的應用實際上就是利用反滲透技術從而實現(xiàn)對海水的凈化,相較于其他技術來說,超濾膜技術具備很大的優(yōu)勢,比如對能源的需求較少,以及相關企業(yè)不需要投入大量的成本便可有效開展工作,而超濾膜技術的凈化效果也極佳。不僅如此,隨著超濾膜技術的不斷應用,膜污染問題也得到了有效的解決,而將該技術與反滲透技術進行有機結合,凈化海水的效果也會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。因為工業(yè)污水的種類極多,所以工作人員在應用超濾膜技術進行工業(yè)污水的過濾處理時,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)在進行食品加工的過程中,會產(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物質,由于這些物質的分子直徑較大,工作人員在對超濾膜技術進行應用的過程中,也需對這些物質進行高度關注,同時也要將有機物質的回收工作做好,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。對于電鍍行業(yè)而言,在開展生產(chǎn)工作的過程中也會產(chǎn)生較多的工業(yè)廢水,所以工作人員可借助超濾膜技術與反滲透技術結合的方法對工業(yè)廢水進行有效凈化。由于該方法可對硝酸鹽這類無機物進行有效的過濾,所以其在很大程度上都可避免污染問題出現(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措施進行針對性處理。借助超濾膜技術可有效將乳化油及水分進行分離,而含油廢水也可得到高效凈化。

2.4 超濾膜技術應用在造紙污水處理 造紙工藝是將漿液制造成紙的過程,在造紙工藝中,多個環(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、漂白和抄報四個環(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,纖維素和化學藥品的含量高,增加了污水處理難度。我國主要以麥草作為造紙原料,麥草蒸煮的黑色液體需氧量比較高。草漿黑色液體的流動性差、黏度大、硅元素含量高。將超濾膜技術應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,對廢棄液體進行回收利用,黑液中木質素的提取率達到了80%～85%,污水中有機物的去除率達到了60%～65%。經(jīng)過超濾膜處理后的漂白水,可以去除廢水中大量的有機物質、樹脂和色度,提高紙張的白度。

2.5 超濾膜技術應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,城市污水的排放量遠遠超過城市環(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,則可能造成嚴重污染。將超濾膜技術應用到城市污水處理環(huán)節(jié),在水里作用時間為12小時,重絡酸鹽指數(shù)濃度在215—677mg/L之間,超濾膜工藝的濾水量重絡酸鹽指數(shù)穩(wěn)定在30mg/L上下；如果廢水中的氨氮含量達到了22.2—41.2mg/L之間,則超濾膜過濾水中的氨氮指標超過0.2mg/L,過濾率達到了90%以上,過濾后水的p H值在7.26—8.79之間,過濾后水的濁度小于0.5。通過超濾膜技術可以有效過濾居民生活用水、城市下水管道污水以及地面降水等城市污水,通過凈化處理以后,城市污水可以達到城市生活用水的標準,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

3 結束語

環(huán)境工程水處理關系生態(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注。環(huán)境工程中關于水處理的研究已經(jīng)持續(xù)了較長時間,水處理技術種類較多,各種技術的使用范圍存在差異,無論選擇何種技術,最關鍵的問題是實現(xiàn)水資源的有效處理,提高水資源的二次利用率。