環保工程污水處理超濾膜技術應用
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摘要：在我國國民經濟快速發展的同時環境問題日益突出，在共建“人類命運共同體”發展理念以及構建生態文明城市思想的推動下，保障人類社會用水資源觀念逐漸得到了社會的普遍高度重視。為了提高水資源利用效率，使用超濾膜技術對飲用水、生活污水、工業用水、海水資源等凈化處理，達到不同用途用水指標要求，為推動社會進步做貢獻。基于此，本文以超濾膜技術為研究對象，分析了該技術在環保工程污水處理中的應用，為推動該技術的廣泛應用提供參考。
隨著共建“人類命運共同體”發展理念的提出以及生態文明城市建設的不斷深化，環境保護問題逐漸得到了社會的普遍高度重視。水資源保護是維護人類社會運轉的基礎，也是維持生命體征不可或缺的基礎資源之一。因此，為了高效處理水污染問題，提高水資源的綜合循環利用效率，將超濾膜技術應用于環保工程水污染處理中具有明顯的應用優勢。超濾膜技術能夠有效的對污染水體中的病毒、膠狀物質以及懸浮顆粒等充分過濾，進而實現凈化水資源的最終目的。與傳統的生物法、溶膠凝膠法和混凝沉淀法等相比，超濾膜技術不僅具有高的運行效率和廣闊的應用前景，而且對能耗需求降低，所以在環保工程污水處理中應用非常廣泛。基于此，本文以超濾膜技術為研究對象，分析其在環保工程污水處理中的應用效果，為推動該技術的快速發展提供參考。
1超濾膜技術概況
超濾膜技術屬于分離技術的一種類型，該技術主要通過液體壓力將低分子量的溶質和溶劑從超濾膜的一側運移至濾膜的另一側，保留較高分力量的一側，進而將雜質從液體中分離出來，即超濾膜技術凈化污水資源的主要方式是通過篩選實現的。此外，超濾膜面層部分化學元素的靜電作用等也可以實現篩選的目的。綜上所述，超濾膜技術具有鮮明的兩大特點：一是物化特征，包括耐熱性和耐藥性；二是分離特征，包括對分子量的切割等。超濾膜技術具有獨特的應用優勢，相對傳統的生物法、溶膠凝膠法和混凝沉淀法等，具有高效清潔的特征，確保了水污染凈化質量，能夠有效地降低化學藥品的使用量，較好地避免水資源凈化過程中二次污染的現狀。同時，超濾膜技術具有操作簡便、使用簡單等的優勢，僅需要執行簡單的“打開”和“暫停”兩個操作按鈕即可完成凈化過程。此外，超濾膜技術具有良好的化學性能，即該濾膜技術具有穩定的酸堿度，在很大程度上擴大了該技術的使用范圍。超濾膜技術具有較強的耐高溫性能，過濾溫度可超過150℃，因此對水資源的消菌殺毒有明顯的促進作用。超濾膜技術具有較高的凈化精度，能夠有效地清除污水資源中的膠體物質及細菌等。我國水資源污染較為嚴重，普遍還有大量的水類植物、藻類毒氣以及蠕蟲等，使用超濾膜技術可以有效地殺滅蠕蟲和清除有機物質與微生物病菌。因此，超濾膜技術在污水凈化處理中應用越來越廣泛。
2超濾膜技術在污水處理中的應用
2.1超濾膜技術在飲水處理中的應用
隨著城市化進程的不斷推進，城市人口越來越多、越來越集中，導致城市空間資源和生活用水供給保障逐漸成為限制城市發展的主要原因之一。隨著城市人口的持續增加，城市日用水量持續增加，城市日廢水量也呈持續增長趨勢。因此，如何提高城市水資源利用率和降低廢排水污染程度等成為亟待解決的首要問題。加之我國淡水資源極度緊缺以及人們對水資源純度的需求越來越高，必須要求水資源中的有害物質即雜質含量更低，這就對污水凈化處理技術提出了更高的要求。超濾膜技術具有典型的物化和分離特征，具有耐高溫和耐藥性能，也具有穩定的酸堿度。因此在城市飲水處理中具有獨特的應用優勢，能夠有效地清除飲水中的有機物質、懸浮顆粒以及有害物質等，進一步確保城市飲水安全。表1為某城市郊區水庫原水水質分析統計表，由表1可知，水體中pH值變化較大，為偏堿性；化學需氧量較大，平均為26.66mg/L；總體上水質較差，對城市居民身體健康不利。表2為經過超濾膜技術處理后的水質分析，從表2中可以得出，處理后水體的pH值變化較為穩定，為略偏堿性；耗氧量平均為2.40mg/L；水體中的菌落總數含量較低，大腸桿菌未檢測出；說明超濾膜技術在生活飲用水處理中具有良好的應用效果。
2.2超濾膜技術在海水淡化中的應用
世界范圍內淡水資源是十分緊缺的，但是水資源覆蓋面積占地球總面積71%左右，即世界范圍內不可直接利用的海水資源是十分豐富的。因此，海水淡化處理是解決人類淡水資源緊缺的重要舉措。海水淡化過程是一項復雜的、長期的過程，將無法直接利用的海水資源凈化成可以直接飲用的淡水資源，是一項長期探索的課題。隨著科學技術的快速發展，我國的海水淡化技術逐漸成熟與完善，如使用電滲技術能夠實現海水一次性淡化處理，但是海水淡化能耗極為龐大。超濾膜技術具有較強的分離特征，能夠有效地控制海水淡化過程中反滲問題，進而提高海水淡化效率和降低海水淡化能耗。因此，超濾膜技術在今后海水淡化處理中具有廣闊的應用前景。
2.3超濾膜技術在生活污水中的應用
隨著城市化進程的不斷深化，城市每天排放的生活污水劇增，如何再利用城市生活污水是亟待解決的問題。眾所周知，城市污水不僅排放量巨大，而且水體中富含脂肪類物質、有機物和大量病原微生物，對周邊生態環境和居民身體健康帶來了嚴重的威脅。若將大量的生活污水直接排水至生態環境中，就會嚴重污染城市周邊生態環境，因此必須通過污水處理后才能進行排放。超濾膜技術具有較強的物化和分離特征，能夠有效地分離出水體中的有機物質和病菌。使用超濾膜技術將城市生活用水中的總磷、總氮、氯離子、化學需氧量、總溶解離子等進行過濾，使之均滿足城市用水的基本標準。因此，超濾膜技術在城市生活污水處理中具有廣闊的應用前景。如某城市污水處理試驗過程中，通過反洗時間、反洗流量等的綜合對比（表3），制定出更加合理的超濾膜凈化技術流程，為該城市的污水凈化提供了可靠的依據。由表3可知，在產水量介于50~120L•m-2•h-1條件下的最佳運行方式，其中反洗時間介于50~100s，此時加藥周期為40~120個過濾周期，反洗流量為400~860L•h-1，反洗操控壓力介于0.04~0.08MPa，產水率介于82.57%~88.34%之間。綜上所述，超濾膜技術在城市污水處理過程中具有良好的應用效果，處理后的城市污水可進行循環利用，與其他傳統凈化技術相比較，超濾膜技術在處理城市污水方面具有較低的成本和更高的凈化效率。因此，應加強該技術的推廣使用。
2.4超濾膜技術在工業廢水中的應用
工業的發展與生產離不開水資源，因此在工業發展過程中產生了大量的工業廢水。工業廢水中含有大量的有毒物質，對周邊生態環境和居民的身體健康造成嚴重的威脅，也對農作物中的微量元素和重金屬元素含量有直接影響。工業廢水中含有大量的泥土成分，具有較差的生化性能，因此使用傳統的污水處理方法不僅無法獲得水質良好的水資源，而且凈化處理過程中的能耗較高。使用超濾膜技術處理工業廢水，不僅能夠通過該技術的分離和物化特征將工業廢水中的有害物質過濾，提高凈化能力，而且能夠有效地降低水體中的鈣含量，減少水體中的有害物質。此外，超濾膜技術能夠有效地清除工業廢水中的其他重金屬元素，有效地降低了或消除了水體中重金屬元素的含量，消除了對其他水體產生的二次污染。因此，超濾膜技術在工業廢水處理中具有廣闊的應用前景。
3結語
綜上所述，淡水資源保障是維持人類生存的基本物質基礎，對社會經濟發展具有較大的影響作用，因此，如何解決淡水資源供求矛盾是影響社會平穩發展的基礎。超濾膜技術具有強大的分離和物化功能，具有較強的耐熱性、耐藥性和穩定的酸堿度，對清除污水中的懸浮顆粒、有機物質以及病菌等有良好的效果，在污水資源凈化處理領域的應用越來越廣闊。海水淡化是解決淡水資源緊缺的主要措施，應加強該方面的技術研究工作，為緩解人類用水壓力提供有力支撐。
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作者：姜潤龍 單位：湖南湘隆建設項目管理有限公司
