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關(guān)鍵詞:水環(huán)境污染;環(huán)境工程;水處理;超濾膜技術(shù)
經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背后帶來(lái)的是科學(xué)技術(shù)水平突飛猛進(jìn)的提升,我國(guó)超濾膜行業(yè)隨著時(shí)代進(jìn)步應(yīng)運(yùn)而生,其發(fā)展速度十分顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì),2009年,我國(guó)超濾膜行業(yè)規(guī)模已經(jīng)高達(dá)35.26億元;2019年,其市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到157.89億元,可見(jiàn)過(guò)往的五年發(fā)展讓其規(guī)模翻了5倍。2019年,我國(guó)超濾膜銷量約為10690萬(wàn)m2,同比2015年的9032萬(wàn)m2增長(zhǎng)18.36%,從超濾膜技術(shù)的應(yīng)用來(lái)講,范圍在不斷擴(kuò)大,作用也日益凸顯。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)力度的不斷加大,環(huán)境工程也可以嘗試?yán)么思夹g(shù)來(lái)提升水處理效果。
1超濾膜技術(shù)概述及應(yīng)用原理
超濾膜分為兩部分,即超濾和半透性膜。如圖1所示,利用壓力差的作用,原液經(jīng)過(guò)膜表面,如果原液中有很多大分子物質(zhì),就會(huì)因?yàn)橹睆竭^(guò)大而被過(guò)濾到膜的另一側(cè);如果物質(zhì)的直徑小于原液流體的直徑,就可以通過(guò)濾孔,這就是超濾膜的工作原理。經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)濾后,很多無(wú)益物質(zhì)則會(huì)被過(guò)濾掉,含量則會(huì)顯著減少。之后,一些無(wú)法過(guò)濾的大直徑物質(zhì)則可以通過(guò)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行處理[1]。
2超濾膜技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)
一是超濾膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行,大幅度降低了人力成本和物力成本,效果也比傳統(tǒng)過(guò)濾模式高很多,符合新時(shí)代低碳高效的發(fā)展趨勢(shì)。二是超濾膜技術(shù)效率高,而且其控制范圍也較傳統(tǒng)模式有了大幅度提升。三是精度較為準(zhǔn)確,經(jīng)過(guò)該技術(shù)處理后,水質(zhì)會(huì)有明顯改善,而且超濾膜對(duì)環(huán)境的污染較低。四是適用范圍廣,過(guò)濾方式比較多元,其適用于不同的水處理環(huán)境,不論是酸性廢水還是堿性廢水均可。其具有較強(qiáng)的耐高溫特性,發(fā)揮作用的最佳溫度為140℃,因此,該技術(shù)使用過(guò)程經(jīng)常會(huì)涉及高溫蒸汽清洗。如果有必要,還可以設(shè)置多層過(guò)濾環(huán)節(jié)。五是整個(gè)過(guò)濾技術(shù)發(fā)揮作用過(guò)程中涉及的化學(xué)藥劑比較少,多數(shù)都采用物理原理,因此其污染程度較低,保證水資源過(guò)濾過(guò)程和過(guò)濾效果的環(huán)保性。六是超濾膜技術(shù)之后的物質(zhì)安全性較高,環(huán)境影響程度大幅度降低。
3水處理工程中超濾膜技術(shù)的種類
3.1膜分離處理技術(shù)
膜分離處理技術(shù)利用分離原理,借助膜的滲透性來(lái)分離一些雜質(zhì)。這種技術(shù)的基本材料就是超濾膜,在分離雜質(zhì)時(shí),超濾膜的孔徑十分關(guān)鍵,需要保持在1~100nm。該技術(shù)常用于處理生活污水,可以有效提升水資源利用效率[2]。3.2超濾膜短流程處理技術(shù)與傳統(tǒng)的超濾膜工藝相比,超濾膜短流程處理技術(shù)效率更高、成本更低,環(huán)境污染比較低,因此屬于超濾膜技術(shù)中比較高效的一種,其整個(gè)運(yùn)行過(guò)程處于構(gòu)筑物內(nèi),采用很多自動(dòng)化設(shè)備。這種技術(shù)多用于處理工業(yè)廢水和生活污水,有毒有害物質(zhì)處理效果較好[3]。
3.3組合超濾膜處理技術(shù)
組合式處理技術(shù)就是將多種技術(shù)融合使用,從而提升效率。對(duì)于超濾膜技術(shù)來(lái)說(shuō),如果過(guò)濾要求較高,而過(guò)濾過(guò)程又十分復(fù)雜,則可以選擇組合超濾膜處理技術(shù),這種技術(shù)的效果更加多元,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水的高效處理,但是目前組合效果和方式還有所欠缺,研究人員應(yīng)當(dāng)加大相關(guān)研究力度。
4環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用
超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)良多,這是環(huán)境工程水處理使用的價(jià)值所在。但是,如何將該種技術(shù)很好地運(yùn)用到環(huán)境工程水處理過(guò)程中值得研究。
4.1工業(yè)廢水處理
工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染一直備受關(guān)注,雖然很多企業(yè)嘗試不同的處理方式,但是效果總有欠缺。當(dāng)下,工業(yè)廢水已經(jīng)影響人們的生活和健康,若很多有毒物質(zhì)進(jìn)入飲用水中,則后果不堪設(shè)想。因此,人們要引入超濾膜技術(shù),對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理,有效過(guò)濾工業(yè)廢水中的有毒有害物質(zhì)。超濾膜技術(shù)處理工業(yè)廢水的基本原理如圖2所示,首先利用過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾掉毛發(fā)物質(zhì),然后經(jīng)過(guò)砂過(guò)濾、微過(guò)濾等過(guò)程來(lái)排除有毒有害物質(zhì)。其間,細(xì)菌和紅血球經(jīng)過(guò)過(guò)濾可以得到很好的凈化,從而減少工業(yè)廢水中的有害物質(zhì)含量。
4.2飲用水凈化處理
人體健康和水質(zhì)有著密切的關(guān)系,如果飲用水質(zhì)量不達(dá)標(biāo),長(zhǎng)期飲用會(huì)對(duì)人們的生命造成威脅。因此,飲用水凈化十分關(guān)鍵。超濾膜技術(shù)可以用于飲用水凈化處理。由圖3可以看出,自來(lái)水經(jīng)過(guò)內(nèi)壓式中空纖維超濾膜篩選,在壓力差的作用下,有益礦物質(zhì)和微量元素被留下,產(chǎn)出凈化水,但是鐵銹、細(xì)菌、藻類、膠體等物質(zhì)也會(huì)被留在內(nèi)部。超濾膜技術(shù)可以截留分子量較大的物質(zhì),大幅度提升飲用水質(zhì)量,但是超濾膜系統(tǒng)要定期進(jìn)行清洗,方可保證效果。很多病毒和細(xì)菌無(wú)法經(jīng)過(guò)上述過(guò)程過(guò)濾掉,因此可以采用超濾膜技術(shù)組合的方式,效果會(huì)更好。
4.3電鍍廢水處理
在電鍍廢水中,很多微生物無(wú)法充分溶解,如果融入電解法,就會(huì)增加過(guò)濾成本。超濾膜技術(shù)的使用則克服上述問(wèn)題,既降低對(duì)滲透膜的破壞,又降低雜質(zhì)的遺留,可以有效實(shí)現(xiàn)地毯式過(guò)濾。超濾膜技術(shù)處理電鍍廢水的原理如圖4所示。按照順序(①—②—③)打開(kāi)開(kāi)關(guān),經(jīng)過(guò)處理,糟液就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍逅?/p>
5結(jié)語(yǔ)
與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)良多,因此在環(huán)境工程水處理中可以廣泛地應(yīng)用,這符合可持續(xù)發(fā)展要求。近年來(lái),超濾膜技術(shù)的使用率不斷提升,為我國(guó)水處理做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文對(duì)此展開(kāi)研究,提出了具體運(yùn)用超濾膜技術(shù)的路徑,以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的水處理目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]張際平,佟勝偉,苑芯茹.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)資源綜合利用,2019(10):187-189.
[2]冉光普.環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用分析[J].低碳世界,2019(10):11-12.
作者:高困 單位:江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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