环境工程
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超滤膜方法在环境工程水处理中的应用分析

在环境工程水处理中,传统的水处理技术会导致水资源的二次污染,而且其中使用的消毒剂及净化剂也会对水质产生影响。超滤工程作为一种新兴的先进技术迅速替代了传统水处理工艺,超滤膜技术是一种微透过技术,采用特殊的滤膜利用透膜分离技术对溶液进行过滤、净化、浓缩以及分离处理。而超滤膜技术也符合可再生原则,不仅过滤颗粒物和胶体,而且对水中的微生物和细菌病毒进行过滤且未产生新的杂质。总而言之,合理使用超滤膜技术对环境工程水处理极为重要。

一、超滤膜技术的原理与特点

(一)超滤膜技术的原理

超滤膜技术就是在溶液压力控制的范围中利用微孔原理,将分子量较高的溶质阻隔在超滤膜的一侧,分子量较低的溶质则会通过超滤膜上的微孔渗透到超滤膜的另一侧,使溶液中所含的高分子溶质和其余乳化胶束团较为彻底地清除掉,以达到提高水质量的目的。而超滤膜微孔本身具有良好的机械筛分性与吸附性,可以使溶液中的细菌、微生物以及胶质等成分分离出去,而水、无机盐以及低分子物质将透过超滤膜[1]。

(二)超滤膜技术的特点研究

具有较高的安全性。据研究数据显示,超滤膜技术过滤的分子量的定义域约在500— 之间,对应的孔径数值范畴在0.002—0.1 微米,实际孔径维持在0.001—0.02 微米之间。与传统水处理技术相比,超滤膜的过滤效率更高并且更为细致地将水中的杂质进行了处理,大大提高了环境工程中水处理后水的安全性。

操作的简便性。超滤膜技术的应用过程中无复杂烦琐的操作过程,技术人员只需掌握基础的机器使用方法就可以在现场实地操作。

设备改造便利。我国对环境工程日益重视,投入了大量的资金,且超滤膜技术的使用只需在原有基础上叠加标准化的超滤膜组件,无需整体改装。

二、超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

(一)城市污水处理

城市化建设是我国的发展战略,随着城镇居民不断增加,城市污水的排放量也在不断增加的为了实现城市污水的有效回收利用,超滤膜技术广泛地应用在城市污水净化循环利用过程中。超滤膜技术使处理后的污水可以再次循环使用,并且不会对城市居民的身体健康产生不良影响,在处理过程中通过简单过滤的方式就可达到水处理净化要求,达到国家排放标准,实现水资源的回收利用[2]。

(二)海水淡化处理

地球上水资源的总量为14亿立方千米,淡水资源储量仅占全球总水量的2.53%,而且其中的68.7%又属于固体冰川,分布在高山、南北两极和地下,这些地方环境十分恶劣且开发难度超高。在我国部分地区,水资源严重紧缺,无法满足人们的正常生活需求,为了满足人类饮水需求,海水淡化便成为解决淡水资源短缺的有效途径。传统处理海水的方法为电渗析法,但是回收率不高,而且需要投入大量的财力和人力[3]。近年来研究人员针对此问题提出了反渗析技术,超滤膜技术也在海水淡化中起到了重要的作用,超滤膜技术的应用大提高了去除率,将去除率显著提升到98%以上,脱盐率也得到了显著提升,使海水淡化处理工艺上升了一个台阶。

(三)含油废水的处理

含油废水包含三种形式,分别是水面有浮油、水中有混合散油和含有乳化剂的油,这些浮油和混合油通过常见的物理过滤、沉淀或者活性炭吸附的方式可以达到处理标准。而含有乳化剂的油处理相当麻烦,使用传统工艺无法达到净化标准。利用超滤膜技术处理含油废水可将含有水分子和质量较轻的小分子与乳化油、分子质量较重的大分子分离开,从而有效地降低水中的含油量,降低城市水资源的污染,实现含油废水的净化处理。

三、超滤膜技术应用的弊端

现如今,超滤膜技术还没有完全成熟,其在应用过程中会出现污染与被污染的现象,被污染过的超滤膜就失去了净化水的功能,继续使用还会对水质造成二次污染,因而需要定期更换超滤膜。为了使超滤膜处理水的效果更加显著,可以在不减少超滤膜的使用寿命的前提下,增强超滤膜的净化效率来降低生产成本。由于使用过的超滤膜无法被再次利用,超过超滤膜的使用周期后过期的超滤膜如何可以反复多次清洗后再次被利用,是促进超滤膜技术发展的关键步骤。超滤膜可重复利用的技术一旦研发成功,对减小超滤膜使用成本会有质的提升,尤其是对工业污水的处理来说,处理成本过高难免会影响产业的发展,而超滤的可重复利用,可以为其大幅度降低生产成本,因此超滤膜的重复利用技术需要进一步开发。