环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析

石瑞卿 马希元 刘 凯

1.山东省潍坊生态环境监测中心 山东 潍坊 261041

2.济南市机动车污染防治监控中心 山东 济南 250014

引言

社会的发展离不开水资源支持,在社会发展过程中,无论是工业用水还是日常生活用水等,都会排放出大量污水,为自然环境带来威胁。超滤膜技术在水资源净化中得到了非常广泛的运用。因此,有必要对水处理过程中超滤膜技术的运用展开分析。

1 环境工程水处理中超滤膜技术的概述

1.1 膜分离 压力推动是膜分离的主要作用力,由超滤、微滤、纳滤和反渗透四种技术构成了膜分离。不同的膜分离技术主要表现在分离范围的不同,其中超滤技术以净化和分级为主,微滤技术以微小物质的过滤为主,反渗透技术以节流为主,纳滤技术在超滤技术和反渗透技术之间。通过对实际的膜分离技术分析能够表明,在饮用水的处理中以超滤技术的效果最好。

1.2 超滤膜分离 在进行超滤膜分离的水处理操作时,应注重以下两个方面的加强：第一,通过机械进行更高效的膜面筛分,第二,停留溶质于膜表面和膜孔位置。压力差是发挥超滤膜分离技术作用的关键,能够将液体中过大的物质通过膜表面的滤孔进行排除,只有小于滤孔的物质才可流入滤膜,使不同的物质得到有效过滤,确保过滤质量。

1.3 超滤膜的材料 随着超滤膜技术的不断发展,在超滤膜材料方面在不断地优化和创新,逐渐诞生出多种类型的超滤膜材料,通常以醋酸纤维素和聚丙烯材料为主。在进行实际的超滤膜技术处理过程中,会由于材料所具有的不可逆的吸附问题造成膜通量的下降。对于超滤膜材料的优化和应用还需要加大投入,采用p H值适中、化学稳定性高、难以被微生物降解的高分子材料,可提高超滤膜技术的处理水平。

2 环境工程中超滤膜技术的应用

2.1 在饮用水处理工作中的应用 随着国家经济的不断发展,人们的生活质量也得到了提高,对于水资源的纯净度,他们也有了更高的要求。因此,饮用水的处理及净化问题已成为当下人们最为关注的一个问题。对于居民饮用水而言,要想使其可将人们的生活及社会发展需求进行满足,就需要将饮用水中的杂质及有害物质的含量进行大幅度降低。在饮用水净化领域,超滤膜技术具有极大的应用价值,通过对该技术进行应用,水资源中的细菌等有害物质也能得到有效去除。

2.2 在海水淡化工作中的应用 如今我国海水淡化技术已逐渐成熟,该技术在很大程度上都可将社会发展的需求进行满足。然而因为水资源的再利用率较低,这也使得海水淡化工作的消耗极大。在开展工作的过程中,对超滤膜技术进行的应用实际上就是利用反渗透技术从而实现对海水的净化,相较于其他技术来说,超滤膜技术具备很大的优势,比如对能源的需求较少,以及相关企业不需要投入大量的成本便可有效开展工作,而超滤膜技术的净化效果也极佳。不仅如此,随着超滤膜技术的不断应用,膜污染问题也得到了有效的解决,而将该技术与反渗透技术进行有机结合,净化海水的效果也会得到最大限度的提高。

2.3 在食品工业废水回收工作中的应用 相较于生活污水与海水的净化处理,工业废水的处理工作存在很大的差异。因为工业污水的种类极多,所以工作人员在应用超滤膜技术进行工业污水的过滤处理时,需要按照工业废水的具体类型从而开展工作。工业废水包含了食品以及电镀、含油废水等,食品产业在进行食品加工的过程中,会产生极大的工业废水,其中就包括了淀粉以及乳糖等有机物质,由于这些物质的分子直径较大,工作人员在对超滤膜技术进行应用的过程中,也需对这些物质进行高度关注,同时也要将有机物质的回收工作做好,只有这样,食品工业废水的净化效果才能得到有效的保障。对于电镀行业而言,在开展生产工作的过程中也会产生较多的工业废水,所以工作人员可借助超滤膜技术与反渗透技术结合的方法对工业废水进行有效净化。由于该方法可对硝酸盐这类无机物进行有效的过滤,所以其在很大程度上都可避免污染问题出现。至于含油废水,如若其中含有的污染物只是浮油及分散油,那么工作人员开展的净化工作也较为容易。而如果其中含有的污染物以乳化油为主,那么工作人员便需采用相应措施进行针对性处理。借助超滤膜技术可有效将乳化油及水分进行分离,而含油废水也可得到高效净化。

2.4 超滤膜技术应用在造纸污水处理 造纸工艺是将浆液制造成纸的过程,在造纸工艺中,多个环节都可能产生废水,这些废水主要可以分为制浆、洗浆、漂白和抄报四个环节产生。由于造纸工艺中产生的工业废水颜色深、黏度大、p H值比较高、耗氧量高,纤维素和化学药品的含量高,增加了污水处理难度。我国主要以麦草作为造纸原料,麦草蒸煮的黑色液体需氧量比较高。草浆黑色液体的流动性差、黏度大、硅元素含量高。将超滤膜技术应用在造纸工艺废水处理环节,可以回收废液中的半纤维素、木素等物质,对废弃液体进行回收利用,黑液中木质素的提取率达到了80%～85%,污水中有机物的去除率达到了60%～65%。经过超滤膜处理后的漂白水,可以去除废水中大量的有机物质、树脂和色度,提高纸张的白度。

2.5 超滤膜技术应用在城市污水回收利用 城镇化快速发展,城市人口大幅度的增长,城市污水的排放量远远超过城市环境的自然承载能力和环境的自净能力,城市污水如果不能有效处理,直接排放到河流,则可能造成严重污染。将超滤膜技术应用到城市污水处理环节,在水里作用时间为12小时,重络酸盐指数浓度在215—677mg/L之间,超滤膜工艺的滤水量重络酸盐指数稳定在30mg/L上下；如果废水中的氨氮含量达到了22.2—41.2mg/L之间,则超滤膜过滤水中的氨氮指标超过0.2mg/L,过滤率达到了90%以上,过滤后水的p H值在7.26—8.79之间,过滤后水的浊度小于0.5。通过超滤膜技术可以有效过滤居民生活用水、城市下水管道污水以及地面降水等城市污水,通过净化处理以后,城市污水可以达到城市生活用水的标准,实现水资源的循环利用。

3 结束语

环境工程水处理关系生态环境和人们的日常生活,均具有极高的重要性,所以获得了人们更多的关注。环境工程中关于水处理的研究已经持续了较长时间,水处理技术种类较多,各种技术的使用范围存在差异,无论选择何种技术,最关键的问题是实现水资源的有效处理,提高水资源的二次利用率。