張 晨
(山西水利職業(yè)技術(shù)學院山西運城030000)
超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用
張晨
(山西水利職業(yè)技術(shù)學院山西運城030000)
對超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開分析,并以其原理和特點為切入點,分析了超濾膜技術(shù)的應(yīng)用拓展及發(fā)展方向。
超濾膜技術(shù);環(huán)境工程;水處理
水處理是中國城市環(huán)境工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),水是人類賴以生存的重要資源,在建設(shè)城市環(huán)境時,水環(huán)境也就顯得尤為重要。在一般情況下,建設(shè)環(huán)境工程都必須以建設(shè)水環(huán)境為首要步驟,先利用各種先進技術(shù)將水環(huán)境處理妥當,再在此基礎(chǔ)之上建設(shè)其它城市環(huán)境。過去傳統(tǒng)的水處理技術(shù)一般是對水資源進行預處理,即投入消毒劑或水資源專用凈化劑等,將水中懸浮物去除,同時,去除水中異味,在完成凈化后,需將水輸送到水管中,而在這個步驟中極易引起水資源的二次污染,且利用消毒劑和凈化劑也會給水質(zhì)帶來一些問題,所以現(xiàn)在傳統(tǒng)水處理技術(shù)將逐漸被淘汰[1]。利用超濾膜技術(shù)進行水處理,能有效減少水中雜質(zhì)和異味,且不會對水質(zhì)產(chǎn)生影響,較為環(huán)保,應(yīng)多加利用。
超濾膜技術(shù)是利用微孔原理,將水中溶質(zhì)由微孔過濾到膜的另一端,從而實現(xiàn)過濾溶液中溶質(zhì)的目的。超濾膜技術(shù)能有效將水中雜質(zhì)及顆粒分離出來,從而保障水質(zhì)干凈與安全。在過去的傳統(tǒng)水處理工程中,傳統(tǒng)技術(shù)只能將顆粒較大的雜質(zhì)析出,或僅只能去除異味,但實際上一些小顆粒雜質(zhì)仍會存在于水中,給人們用水安全帶來極大影響[2]。而由于中國的生態(tài)環(huán)境不斷地惡化,水質(zhì)污染問題也越來越嚴重,許多城市地區(qū)水資源受污染極其嚴重,使用消毒劑及凈化劑也不能將水中微小雜質(zhì)全部去除,所以傳統(tǒng)技術(shù)已逐漸不能滿足水處理工程。
由于科學技術(shù)發(fā)展,超濾膜技術(shù)逐漸被應(yīng)用在水處理工程中?,F(xiàn)在的水處理工程之所以采用超濾膜技術(shù),是因為超濾膜技術(shù)能有效將水中大小雜質(zhì)完全去除,同時還不會對環(huán)境造成危害[3]。這種安全、無毒、環(huán)保的科學技術(shù)運用在水處理工程中極為合理。正是由于超濾膜技術(shù)在城市用水中應(yīng)用,使得中國城市飲用水質(zhì)量得到大幅度提升,同時,還能將其應(yīng)用無污水處理及海水淡化等工程,效果均極為顯著。
超濾膜水、處理技術(shù)主要分為三大類,分別為短流程技術(shù)、雙膜處理技術(shù)以及組合技術(shù)。三種技術(shù)各有利弊,由于超濾膜技術(shù)的發(fā)展還不完善,因此,三種技術(shù)的應(yīng)用仍然存在許多問題。
2.1短流程技術(shù)
短流程技術(shù)為超濾膜技術(shù)中較為有效且應(yīng)用較廣泛的技術(shù)之一,其原理是將多道凈水技術(shù)與膜處理技術(shù)結(jié)合在一起使用綜合工藝進行水處理的綜合方案。這種水處理方案的使用具有一定的限制,需選擇水質(zhì)較好區(qū)域,水資源污染程度不能太高,否則無法完成水處理[4]。這種水處理技術(shù)的優(yōu)點為節(jié)省物力,不需尋找大規(guī)模自來水廠進行處理,只要對過去傳統(tǒng)的自來水廠稍加改造,便可直接使用。這種技術(shù)適用于水污染程度較小的水域。
例如,中國黑龍江地區(qū)的青山村需進行環(huán)境工程水處理建設(shè),此村落過去與外界的交流較少,所以村落周圍環(huán)境污染也較小,村落附近水資源也未收到污染,但水中存在大量微生物,若直接飲用,會影響人身體健康。所以在對這個村落附近的水資源進行處理的過程中,就運用到了短流程超濾膜技術(shù)[5]。在村落不遠處有一個自來水廠,在自來水廠中加入短流程超濾膜技術(shù),開始對村落附近水的水質(zhì)處理工作。這項技術(shù)能保障水質(zhì)的優(yōu)質(zhì)性,且多項技術(shù)工藝結(jié)合能保障自來水廠出水效率,減少出水時間。且短流程超濾膜技術(shù)在使用時承壓能力較低,所以對于原水的污染也比較低,真正實現(xiàn)了無污染、無害、無毒的水處理目的。
2.2雙膜處理技術(shù)
雙膜處理技術(shù)是指利用雙層的超濾膜進行水處理,或?qū)⒊瑸V膜和反滲透的過濾膜結(jié)合在一起應(yīng)用,這種技術(shù)的應(yīng)用率也比較高,一般可應(yīng)用在污染程度較高的區(qū)域或水中含鹽量較高的區(qū)域,獲得的效果較佳。過去傳統(tǒng)技術(shù)對于污染較為嚴重或含鹽量較高的水質(zhì)都束手無策,無法用消毒劑或凈化劑去除嚴重污染物或水中的鹽分。但對于超濾膜技術(shù)來說,則較為簡單。利用雙膜處理技術(shù),將污染嚴重或含鹽量極高的水資源進行雙層凈化,得到的水質(zhì)就會更加優(yōu)質(zhì)。雙膜處理技術(shù)適用于污染較為嚴重的區(qū)域,例如以工業(yè)發(fā)展為主導的城市,或應(yīng)用于水質(zhì)含鹽量給較高的區(qū)域,例如青海地區(qū)、新疆地區(qū)或海邊的海水凈化,都會具有良好效果。運用雙膜處理技術(shù),將棘手的水質(zhì)處理干凈,無需再到其它區(qū)域調(diào)配水源,減少了水資源運輸過程中的環(huán)節(jié),從而節(jié)省人力、物力及財力[6]。
2.3組合技術(shù)
組合技術(shù),顧名思義,就是將短流程技術(shù)及雙膜處理技術(shù)結(jié)合在一起,利用兩種超濾膜技術(shù)共同進行水處理工程。這種技術(shù)可為水質(zhì)帶來更多保障,是目前較為理想的超濾膜水處理技術(shù)。但由于中國科學技術(shù)發(fā)展的限制,兩種超濾膜技術(shù)組合會給水處理工程帶來巨大費用,高昂的成本費用使得超濾膜組合技術(shù)不能隨意應(yīng)用,其成本過大。所以,對于超濾膜技術(shù),中國還應(yīng)該提升研究力度,加強對超濾膜技術(shù)的研究,盡量降低超濾膜技術(shù)的使用成本,從而將超濾膜技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用在環(huán)境工程水處理建設(shè)中。
3.1不斷研發(fā)新型超濾膜技術(shù)
雖然超濾膜技術(shù)為無污染綠色技術(shù),但在使用一定時間后,超濾膜也極其容易受污染。而在這種情況下,受到污染的超濾膜就無法再進行水處理工作,否則會給已經(jīng)凈化的水資源帶來再次污染。所以,要進行才濾膜的新生代更新,在保障超濾膜使用壽命的情況下,提升超濾膜凈水效率,并盡量壓低成本,從而使超濾膜能抵抗污染,加強使用效果。
3.2應(yīng)提升超濾膜出的清洗技術(shù)
超濾膜具有一定的使用壽命,且具有一定的使用周期,超過使用周期則不可繼續(xù)使用,所以,在對超濾膜技術(shù)進行研發(fā)時,應(yīng)著力對超濾膜的使用壽命進行研究,并加強超濾膜的清洗技術(shù),一般的超濾膜只能清洗1次或2次,不能反復清洗,所以,超濾膜成本較高。如果能研發(fā)出可反復清洗的超濾膜,能有效降低成本,減少超濾膜使用的經(jīng)費,且更加節(jié)約資源能源,使超濾膜技術(shù)更加環(huán)保。
3.3著重建設(shè)超濾膜組合技術(shù)
超濾膜組合技術(shù)是最為理想的水處理技術(shù),由于其成本過高而容易擱淺,超濾膜組合技術(shù)沒有廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程水處理建設(shè)之中。所以,在超濾膜技術(shù)未來的發(fā)展進程中,還應(yīng)著重對組合技術(shù)進行研發(fā),加強超濾膜組合技術(shù)的合理性,同時,保障超濾膜技術(shù)的質(zhì)量,為超濾膜技術(shù)帶來更多的發(fā)展契機[7]。
超濾膜技術(shù)是一種先進的環(huán)保型技術(shù),對于中國生態(tài)環(huán)境保護具有積極意義,但現(xiàn)在這種技術(shù)工藝的發(fā)展還不夠完善。國家應(yīng)繼續(xù)投入精力進行超濾膜技術(shù)的研究,增加超濾膜的使用壽命,降低超濾膜成本,并加強超濾膜使用力度,將超濾膜技術(shù)廣泛應(yīng)用在中國的環(huán)境工程水處理中。超濾膜技術(shù)在中國城市飲用水的應(yīng)用,改善了水的質(zhì)量,讓人們喝上安全的飲用水,超濾膜技術(shù)即使存在一定問題,通過自身技術(shù)的改善,超濾膜技術(shù)能為中國環(huán)境工程水處理的進一步科學處理提供技術(shù)支持,是人們飲用水的保障技術(shù)之一。
[1]祝翔君.陳良剛和他的“超濾膜”[J].環(huán)境教育,2010(11):7.
[2]何金圣,徐立平,楊積順.野外超濾膜凈水裝置的研制及實驗效果評價[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013(7):9.
[3]李文敏.超濾膜技術(shù)在自來水處理中的應(yīng)用范例[J].凈水技術(shù), 2013(S1):25.
[4]宮飛蓬,李楊,霍健.超濾+臭氧工藝對再生水廠的應(yīng)用[J].膜科學與技術(shù),2011(5):40-41.
[5]曹長春,崔赟璐,古川憲治.運行條件對給水超濾膜裝置工作周期的影響[J].工業(yè)用水與廢水,2011(5):10.
[6]張先峰,李新燕.淺談超濾膜技術(shù)在供水領(lǐng)域的應(yīng)用[J].硅谷, 2011(12):26.
[7]周軍.超濾膜技術(shù)在純水預處理中的應(yīng)用[J].口腔護理用品工業(yè),2013(2):52-54.
張晨(1986—),女,山西保德人,2011年畢業(yè)于青島大學環(huán)境工程專業(yè),在讀博士。