文/徐艷萍 賈孝甜(山東儲信達建設工程有限公司)
伴隨著城市化進程的推進以及社會全方位的發展,人們對于水的質量以及生活環境的要求越來越高,促進生態文明的發展,構建良好的生態環境將是社會發展的重要趨勢。而當前由于污水排放等綜合因素造成了嚴重的水污染問題,不正確的排放,以及對污水不合理的控制將會造成對水系的破壞,威脅人類的身體健康,并且不利于構建和諧的生態環境。因此,采用先進的技術,如超濾膜技術促進對污水的處理將尤為必要。
隨著21世紀的技術革新加速,水處理膜技術得到了快速發展,現如今已經研發生產了多項重要的產品,各產品之間的功能和特性不同,大概分為以下幾類:微濾膜,特點是有著微孔過濾膜,過濾粒徑在0.025~10μm,一般將其置入壓力0.01~0.1MPa的過濾設備中,使得溶液中符合條件的雜質被分離。超濾膜,過濾粒徑在5~10nm,小于微濾膜,但高于反滲透膜,一般將其置入壓力在0.1~0.5MPa的過濾設備中,主要負責過濾大于500的大分子、膠體和蛋白質類型的細菌。反滲透膜是,將滲透過程逆向操作,推動原溶液向膜的另一側滲透,過濾設備壓力處于1~10MPa之間,多數取決于原水滲透壓,主要應用于海水淡化,純水生產中。納濾膜,以反滲透膜為基礎,加上一些其他膜組成的復合膜產品,過濾粒徑在0.1~1nm之間,小于超濾膜,但高于反滲透膜,過濾設備壓力處于0.5~1MPa之間,能夠過濾超濾膜無法過濾的大分子有機物。電滲析膜,不在工作于壓力差,而是電力差下,過濾設備中充斥著直流電場,用離子交換膜將電解質從水溶液中分離,以此方式進行飲用水的凈化提純。
隨著當前社會工業化的迅速發展,越來越多的工廠開始擴建規模,新的工廠修建,隨之帶來的工業廢水排放量增長。若工業廢水排放總量繼續隨著時間的增長而增長,將會對生態環境造成十分嚴重的污染,所以必須要有高效的處理工業廢水方法。相較于傳統的工業廢水,電鍍廢水中含有更多且更高的金屬離子,還有很多對人體致癌或可造成傷害的物質,對環境和社會生活都有著巨大威脅。依照傳統對電鍍廢水的處理方法——電解法和化學法,需要對工業電鍍廢水進行循環往復多次處理后才能達到排放標準。而這些方法都有對出水的水體造成二次化學污染的隱患;且投入的成本高,經濟效益和性價比都不高。若選擇使用生物措施對電鍍廢水進行處理,則會發現電鍍廢水中污染物質能夠被吸收的比例十分有限,所以效果也不佳。而使用超濾膜表面的化學性質就能有效地對廢水中的金屬雜質進行吸附,同時被吸附集聚的雜質會被截留住,達到對電鍍廢水的初步處理效果。截留下的金屬離子在一些處理工藝后可以回收和重新利用,工程上減少了原料浪費,節約了成本。
才是研發的歸宿,技術的革新都是為了造福大眾,拓展水處理膜的應用范圍才是未來的發展重點。膜生產企業要注意實踐,思考現如今民用水方面的需求,大方面比如飲用水的凈化、海水淡化、生活污水的回收再利用;小方面比如園林的澆灌、街道灑水等。多種應用場景應該對應生產專用的水處理膜,海水淡化可以使用抗污染、抗氧化、能夠處理有機物雜質的超濾膜;生活污水的循環可以使用能夠處理含油廢水的反滲透膜;飲用水的凈化可以使用處理鹽、無機物雜質的微濾膜;再加上其他情況可以選擇耐高溫的生物膜,耐酸、耐堿的生物膜等。將微濾膜、超濾膜、生物膜等最大化利用,才能夠提升企業的效益,降低能源損耗。隨著水處理技術的發展,水處理的效果一定會越來越好,未來應該不斷研發新型水處理膜,從制造工藝、性能、應用等多個角度提升水處理膜的質量,從而提升民用水處理的效果。
近年來,平板陶瓷膜異軍突起,在水處理方面的相關技術也逐漸成熟,被廣泛認可和接受,從而其在水處理工程中應用實例也不斷增加。與傳統有機高分子膜相比,平板陶瓷模具有顯著的優勢。有機高分子膜處理技術受限于膜自身較為嚴苛的工作條件,在處理工業廢水的實際工程中難以應用,或工業廢水的高溫、高黏度、高酸堿度使得膜工作壽命大幅下降,增加廢水處理成本。而平板陶瓷膜則是無機膜,在處理不適合用化學處理的廢水時,可使用高溫蒸汽處理,應用范圍更廣。同時,平板陶瓷膜有良好的化學穩定性,處理強酸、強堿性廢水時,有高度的抗腐蝕性與抗微生物降解性,清洗平板陶瓷膜時也可以使用熱酸(堿)直接清洗,簡化流程,提高了實際應用的經濟性。
隨著城市規模的擴大,城市化的推進,人口的增加等,對水資源的需求越來越大,所以通過超濾膜技術進行城市污水的回收利用,可以在一定程度上實現水資源的節約,具有可持續發展的意義。促進對城市污水的回收利用,可以運用超濾膜技術對相應的生活廢水以及管道廢水等污染性較低的廢水進行過濾處理,有效地去除污水中的有害物質,達到污水排放標準,在保障水資源安全的前提下,實現向居民的正常供水,從而促進水資源的循環利用,減少了水資源浪費現象的發生。
綜上所述,超濾膜技術憑借其優秀的特性逐漸在水處理工藝中成為一項重要的技術,在水處理各個領域中都得到了廣泛的應用。目前超濾膜技術已經在我國水資源處理上得到應用且為水質提升發揮了不小的作用。