全膜法水處理工藝在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

師 虹

（上海電氣集團(tuán)國控環(huán)球工程有限公司，山西 太原 030024）

引言

污水如果未經(jīng)處理便隨意進(jìn)行排放，很容易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響和破壞，對(duì)環(huán)保工作產(chǎn)生巨大阻礙，近幾年，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，我國水污染問題得到了有效緩解，但仍需加大對(duì)水污染問題的處理力度，進(jìn)一步提升污水處理效果，持續(xù)降低污水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響和危害。全膜法水處理工藝起到改善污水凈化的作用，因此有必要對(duì)其合理應(yīng)用展開深入研究。

1 全膜法水處理工藝概述

此工藝主要指的是將超濾、微濾、反滲透、EDI 等一些不同的膜工藝有機(jī)結(jié)合，達(dá)到高效去除污水中的污染物或深度脫鹽的目的。通過此項(xiàng)工藝處理后的出水能夠滿足鍋爐補(bǔ)給水、回用水以及電子超純水等方面的用水要求，現(xiàn)階段此項(xiàng)工藝已經(jīng)廣泛地在石化、冶金、電力等一系列領(lǐng)域中得到了應(yīng)用[1]，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)如表1 所示。

表1 全膜法水處理工藝優(yōu)勢(shì)表

2 案例概述

案例工程為山西沁河源頭生態(tài)修復(fù)和水環(huán)境治理工程，整體工程造價(jià)約為43162 萬元，其中包括設(shè)計(jì)費(fèi)用大約502 萬元，以及建設(shè)工程費(fèi)大約42 660萬元。該工程項(xiàng)目主要涉及兩大環(huán)境保護(hù)內(nèi)容，分別為水環(huán)境污染系統(tǒng)治理、水源涵養(yǎng)、水土保持項(xiàng)目，前者主要包括農(nóng)村生活污水處理工程（如表2）以及污水處理廠擴(kuò)容項(xiàng)目，后者主要包括沁河支流方面的水土保持、生態(tài)修復(fù)工程以及沁源縣飛播造林工程等。該環(huán)境治理工程在實(shí)際建設(shè)過程中，對(duì)全膜法水處理工藝進(jìn)行了運(yùn)用，因此本文以該工程為例，針對(duì)全膜法水處理工藝在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用作出分析和探討。

表2 農(nóng)村生活污水處理工程情況表

3 全膜法水處理工藝在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究

3.1 反滲透技術(shù)的應(yīng)用

反滲透技術(shù)屬于全膜法水處理工藝的重要組成內(nèi)容，此項(xiàng)技術(shù)通常也稱為“頂膜分離處理技術(shù)”。在具體應(yīng)用中必須要借助多種設(shè)備的支持方可發(fā)揮此項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值和作用。常見的設(shè)備包括：高壓泵設(shè)備、反滲透壓機(jī)械設(shè)備、過濾器設(shè)備等。借助高壓泵可以有效達(dá)到高壓沖水的目的，從而使后期反滲透工作能夠順利高效開展。反滲透壓機(jī)械設(shè)備屬于反滲透技術(shù)中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，同時(shí)該設(shè)備自身的精密度也非常高，在具體應(yīng)用中主要對(duì)污水中存在的鹽類物質(zhì)、化學(xué)大分子物質(zhì)等進(jìn)行分解，使其順利通過相應(yīng)過濾膜，這樣便可以達(dá)到對(duì)污水淡化處理的目的。目前我國環(huán)保項(xiàng)目中用到的膜處理材料具體類型一般比較復(fù)雜，為了保證高壓泵設(shè)備的實(shí)際工作效率及質(zhì)量，相關(guān)工作人員要結(jié)合實(shí)際需要處理的污水類型，合理選用適宜的膜處理材料[2]。

例如在本工程中，針對(duì)部分工業(yè)廢水在實(shí)際開展處理工作時(shí)，主要選用的是半透明膜，這種膜制作工藝相對(duì)較為成熟，具體應(yīng)用時(shí)可以有效地對(duì)水體中存在的大部分雜質(zhì)開展高效過濾及處理工作，同時(shí)還可以將經(jīng)過處理的相應(yīng)雜質(zhì)開展進(jìn)一步的細(xì)化處理。除此之外，半透明膜材料還能夠細(xì)化成為相應(yīng)的復(fù)合膜及醋酸纖維膜，均有著極強(qiáng)的拖延性能，一般情況下半透明膜的實(shí)際拖延效率能夠達(dá)到91.5%左右，這種膜處理材料可以大大地提升水資源的循環(huán)利用效率。

反滲透技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，往往需要用到相對(duì)較多的設(shè)備，而且一些設(shè)備的實(shí)際內(nèi)部構(gòu)造也較為復(fù)雜，導(dǎo)致此項(xiàng)技術(shù)的工藝流程較為繁瑣，為切實(shí)保證污水處理質(zhì)量，相關(guān)工作人員要根據(jù)具體情況合理地對(duì)半透明膜開展定期更換工作。

3.2 超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

此項(xiàng)技術(shù)屬于全膜法水處理工藝中的關(guān)鍵技術(shù)，又可以稱為“UF 膜分離技術(shù)”，在實(shí)際應(yīng)用中，過濾工作的主要推動(dòng)力通常來自外界的壓力，借助環(huán)境外力的作用達(dá)到膜分離的目的，從而保證污水中的相應(yīng)大分子順利通過隔離層。對(duì)于超濾膜中的膜材料孔徑標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格必須保持相同，同時(shí)額定大小的孔徑一般處于0.02 μm 以下。在具體作業(yè)過程中其工作原理主要為在外界環(huán)境壓力的作用下，所有的水分子均能夠直接通過相應(yīng)的過濾膜表面的微孔，但是對(duì)于一系列除水分子之外的其他小分子物質(zhì)，卻無法通過這些微孔，這便達(dá)到了對(duì)除水分子之外所有其他小分子物質(zhì)進(jìn)行過濾的目的。一般情況下，只要分子直徑處于過濾膜孔徑以上的分子全部都會(huì)被有效地阻擋在外，從而達(dá)到對(duì)污水做出凈化及分離處理的目的。除此之外，在預(yù)處理工作中，技術(shù)人員結(jié)合不同物質(zhì)在實(shí)際膜通過方面存在的差異性，合理地對(duì)超濾膜的孔徑大小作出適當(dāng)調(diào)整，以此達(dá)到對(duì)不同污染物開展科學(xué)高效過濾的目的。另外，超濾膜材料本身不但具備著較強(qiáng)的抗酸堿性還有抗氧化性，隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，有著越來越高的精度，一般情況下能夠?qū)?.003 5 m～0.001 81 m 左右的各類分子物質(zhì)開展過濾工作，而且還可以在不同壓力的水環(huán)境下穩(wěn)定開展水體過濾工作，這也使得此項(xiàng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用范圍相對(duì)較廣[3]。

3.3 EDI 技術(shù)的應(yīng)用

EDI 技術(shù)又稱之為“電混床”技術(shù)，在具體應(yīng)用中，一般是借助電信息及離子交換技術(shù)，對(duì)污水中的各類污染物開展處理工作，這兩項(xiàng)技術(shù)通過協(xié)調(diào)使用，大幅度提升實(shí)際污水處理成效。由于此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)不需要添加相應(yīng)的酸堿物質(zhì)，可以避免酸堿對(duì)已經(jīng)完成凈化的相應(yīng)水體造成二次污染，從而可以使全膜法提取的相應(yīng)水體資源自身的純凈度及安全性得到進(jìn)一步提升。此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，各類設(shè)備的占地面積以及空間相對(duì)較小，同時(shí)能夠開展可持續(xù)性生產(chǎn)作業(yè)，實(shí)際工作效率及質(zhì)量也相對(duì)較高。工作人員一般僅需開展一些較為簡單的操作便可以完成對(duì)污水的過濾，所以呈現(xiàn)出了成本投入低、工作效率高、人工作業(yè)量小的特點(diǎn)。在具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員要將電流與處理膜方面的兩極電極進(jìn)行連接，當(dāng)完成通電操作之后，在膜的兩端出現(xiàn)一定的電位差，這時(shí)污水中存在的陽離子物質(zhì)在陰極環(huán)境下快速地與陽極離子開展交換工作，從而逐漸進(jìn)行聚集，這樣就會(huì)緩慢地形成相應(yīng)的氫離子及氫氧離子。通過反復(fù)開展電解作業(yè)后，最終得到高質(zhì)量的純水。通過EDI 技術(shù)取得的水體實(shí)際導(dǎo)電率一般能夠達(dá)到0.055～0.066 μS/cm，這一數(shù)值與純凈水方面的平均導(dǎo)電率基本可以保持一致。另外，通過對(duì)EDI 技術(shù)的合理運(yùn)用還可以達(dá)到電離再生的效果，對(duì)污水開展持續(xù)性拖延處理，得到純度相對(duì)更高的水資源[4]。

4 結(jié)語

近幾年在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及生態(tài)文明建設(shè)背景下，環(huán)境保護(hù)工作受到高度重視，通過將全膜法水處理工藝應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工作中，可以進(jìn)一步提高對(duì)污水的處理成效，進(jìn)而避免污水對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。本文以山西沁河源頭生態(tài)修復(fù)和水環(huán)境治理工程為例，針對(duì)其開展環(huán)保工作時(shí)的全膜法水處理工藝運(yùn)用策略展開了深入探究，經(jīng)分析驗(yàn)證，該工程的技術(shù)應(yīng)用策略具備良好可行性，通過對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用該工程進(jìn)一步提升了環(huán)境保護(hù)效率和質(zhì)量，尤其是在污水治理方面顯著提升了的實(shí)際治理效果，因此值得大力借鑒和推廣，從而助推我國生態(tài)環(huán)境不斷向好發(fā)展。