環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

高困

摘 要：隨著時代的發(fā)展，水資源缺乏、水資源污染逐漸讓人們意識到高效利用水資源、節(jié)約水資源的重要性。環(huán)境工程水處理是水資源的再生過程，因此如何在這個過程中利用相關(guān)技術(shù)提升水資源利用率，降低水資源污染值得深思。本文對此展開研究，以超濾膜技術(shù)的概念和特點為出發(fā)點，探討如何將該技術(shù)應(yīng)用到水處理過程中，從而提升環(huán)境工程水處理效果。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境污染;環(huán)境工程;水處理;超濾膜技術(shù)

中圖分類號：X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）35-0071-03

Abstract： With the development of the times， lack of water resources and water pollution have gradually made people realize the importance of efficient use of water resources and conservation of water resources. Environmental engineering water treatment is the regeneration process of water resources， therefore， how to use relevant technologies to improve water resource utilization and reduce water pollution in this process is worthy of deep consideration. This paper started research on this， taking the concept and characteristics of ultrafiltration membrane technology as a starting point， and discussing how to apply this technology to the water treatment process to improve the water treatment effect of environmental engineering.

Keywords： water environmental pollution;environmental engineering;water treatment;ultrafiltration membrane technology

經(jīng)濟快速發(fā)展的背后帶來的是科學(xué)技術(shù)水平突飛猛進的提升，我國超濾膜行業(yè)隨著時代進步應(yīng)運而生，其發(fā)展速度十分顯著。據(jù)統(tǒng)計，2009年，我國超濾膜行業(yè)規(guī)模已經(jīng)高達(dá)35.26億元;2019年，其市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到157.89億元，可見過往的五年發(fā)展讓其規(guī)模翻了5倍。2019年，我國超濾膜銷量約為10 690萬m2，同比2015年的9 032萬m2增長18.36%，從超濾膜技術(shù)的應(yīng)用來講，范圍在不斷擴大，作用也日益凸顯。隨著我國環(huán)境保護力度的不斷加大，環(huán)境工程也可以嘗試?yán)么思夹g(shù)來提升水處理效果。

1 超濾膜技術(shù)概述及應(yīng)用原理

超濾膜分為兩部分，即超濾和半透性膜。如圖1所示，利用壓力差的作用，原液經(jīng)過膜表面，如果原液中有很多大分子物質(zhì)，就會因為直徑過大而被過濾到膜的另一側(cè);如果物質(zhì)的直徑小于原液流體的直徑，就可以通過濾孔，這就是超濾膜的工作原理。經(jīng)過這樣的過濾后，很多無益物質(zhì)則會被過濾掉，含量則會顯著減少。之后，一些無法過濾的大直徑物質(zhì)則可以通過相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進行處理[1]。

2 超濾膜技術(shù)應(yīng)用的特點

一是超濾膜技術(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化運行，大幅度降低了人力成本和物力成本，效果也比傳統(tǒng)過濾模式高很多，符合新時代低碳高效的發(fā)展趨勢。二是超濾膜技術(shù)效率高，而且其控制范圍也較傳統(tǒng)模式有了大幅度提升。三是精度較為準(zhǔn)確，經(jīng)過該技術(shù)處理后，水質(zhì)會有明顯改善，而且超濾膜對環(huán)境的污染較低。四是適用范圍廣，過濾方式比較多元，其適用于不同的水處理環(huán)境，不論是酸性廢水還是堿性廢水均可。其具有較強的耐高溫特性，發(fā)揮作用的最佳溫度為140 ℃，因此，該技術(shù)使用過程經(jīng)常會涉及高溫蒸汽清洗。如果有必要，還可以設(shè)置多層過濾環(huán)節(jié)。五是整個過濾技術(shù)發(fā)揮作用過程中涉及的化學(xué)藥劑比較少，多數(shù)都采用物理原理，因此其污染程度較低，保證水資源過濾過程和過濾效果的環(huán)保性。六是超濾膜技術(shù)之后的物質(zhì)安全性較高，環(huán)境影響程度大幅度降低。

3 水處理工程中超濾膜技術(shù)的種類

3.1 膜分離處理技術(shù)

膜分離處理技術(shù)利用分離原理，借助膜的滲透性來分離一些雜質(zhì)。這種技術(shù)的基本材料就是超濾膜，在分離雜質(zhì)時，超濾膜的孔徑十分關(guān)鍵，需要保持在1～100 nm。該技術(shù)常用于處理生活污水，可以有效提升水資源利用效率[2]。

3.2 超濾膜短流程處理技術(shù)

與傳統(tǒng)的超濾膜工藝相比，超濾膜短流程處理技術(shù)效率更高、成本更低，環(huán)境污染比較低，因此屬于超濾膜技術(shù)中比較高效的一種，其整個運行過程處于構(gòu)筑物內(nèi)，采用很多自動化設(shè)備。這種技術(shù)多用于處理工業(yè)廢水和生活污水，有毒有害物質(zhì)處理效果較好[3]。

3.3 組合超濾膜處理技術(shù)

組合式處理技術(shù)就是將多種技術(shù)融合使用，從而提升效率。對于超濾膜技術(shù)來說，如果過濾要求較高，而過濾過程又十分復(fù)雜，則可以選擇組合超濾膜處理技術(shù)，這種技術(shù)的效果更加多元，可以實現(xiàn)對水的高效處理，但是目前組合效果和方式還有所欠缺，研究人員應(yīng)當(dāng)加大相關(guān)研究力度。

4 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢良多，這是環(huán)境工程水處理使用的價值所在。但是，如何將該種技術(shù)很好地運用到環(huán)境工程水處理過程中值得研究。

4.1 工業(yè)廢水處理

工業(yè)廢水對環(huán)境的污染一直備受關(guān)注，雖然很多企業(yè)嘗試不同的處理方式，但是效果總有欠缺。當(dāng)下，工業(yè)廢水已經(jīng)影響人們的生活和健康，若很多有毒物質(zhì)進入飲用水中，則后果不堪設(shè)想。因此，人們要引入超濾膜技術(shù)，對工業(yè)廢水進行有效處理，有效過濾工業(yè)廢水中的有毒有害物質(zhì)。

超濾膜技術(shù)處理工業(yè)廢水的基本原理如圖2所示，首先利用過濾網(wǎng)過濾掉毛發(fā)物質(zhì)，然后經(jīng)過砂過濾、微過濾等過程來排除有毒有害物質(zhì)。其間，細(xì)菌和紅血球經(jīng)過過濾可以得到很好的凈化，從而減少工業(yè)廢水中的有害物質(zhì)含量。

4.2 飲用水凈化處理

人體健康和水質(zhì)有著密切的關(guān)系，如果飲用水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，長期飲用會對人們的生命造成威脅。因此，飲用水凈化十分關(guān)鍵。超濾膜技術(shù)可以用于飲用水凈化處理。

由圖3可以看出，自來水經(jīng)過內(nèi)壓式中空纖維超濾膜篩選，在壓力差的作用下，有益礦物質(zhì)和微量元素被留下，產(chǎn)出凈化水，但是鐵銹、細(xì)菌、藻類、膠體等物質(zhì)也會被留在內(nèi)部。超濾膜技術(shù)可以截留分子量較大的物質(zhì)，大幅度提升飲用水質(zhì)量，但是超濾膜系統(tǒng)要定期進行清洗，方可保證效果。很多病毒和細(xì)菌無法經(jīng)過上述過程過濾掉，因此可以采用超濾膜技術(shù)組合的方式，效果會更好。

4.3 電鍍廢水處理

在電鍍廢水中，很多微生物無法充分溶解，如果融入電解法，就會增加過濾成本。超濾膜技術(shù)的使用則克服上述問題，既降低對滲透膜的破壞，又降低雜質(zhì)的遺留，可以有效實現(xiàn)地毯式過濾。超濾膜技術(shù)處理電鍍廢水的原理如圖4所示。按照順序（①—②—③）打開開關(guān)，經(jīng)過處理，糟液就會轉(zhuǎn)變?yōu)榍逅?/p>

5 結(jié)語

與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢良多，因此在環(huán)境工程水處理中可以廣泛地應(yīng)用，這符合可持續(xù)發(fā)展要求。近年來，超濾膜技術(shù)的使用率不斷提升，為我國水處理做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文對此展開研究，提出了具體運用超濾膜技術(shù)的路徑，以促進社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)低碳環(huán)保的水處理目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張際平，佟勝偉，苑芯茹.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用研究[J].中國資源綜合利用，2019（10）：187-189.

[2]冉光普.環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2019（10）：11-12.