环境工程水处理中超滤膜技术的应用

理(部分饮用水的来源)、居民饮用水处理(饮用水的净化)和城市水循环利用(饮用水的回收)[2]。
1.1 海水淡化处理
全球淡水资源日益减少,而海水占据全球总储水量的97.2%,是名副其实的液体宝藏,海水每年有450万m 3会被蒸发成为淡水,但是这些淡水中90%会通过降雨回到海洋,只有10%变成雨雪降落在大地上,可见单纯依靠气象循环产生的淡水量不足以解决淡水危机。海水是一种成分非常复杂的水溶液,大体可以划分五类:主要成分为一些常量元素和金属离子,通过初步的蒸馏就可以减少其大部分;另外包括可溶气体、营养元素、微量元素和有机物质,使得海水无法被人直接饮用。超滤膜技术的应用大部分作用就是为了处理这些有机质和无机盐,还有多种有害物质。海水淡化是一个庞大复杂的工程,各国都在海水淡化中投入了大量的研发精力,目前超滤膜技术已经能够利用在海水处理过程中。超滤膜技术消耗能量低可以减轻能源成本、操作简单便于设备做自动化处理、分离效果好使得海水中大分子颗粒能够被隔离、附带的化学物质能够有效减轻海水的含碱量,并且超滤膜技术还可以和反渗透技术相结合,对于高浑浊的海水也能够有效发挥作用,为海水淡化做出了极大地改善。
净化水机1.2 城市居民饮用水净化
一方面随着城市化的推进,越来越多的人开始涌向城市,正常情况下,成人平均饮用水量每天在2 500 mL ,排除食物、水果等,直接饮用水量在1 000 mL ,而一个中心城市人口大概超过千万,可见我国饮水资源的供应不足会随着城市化的推进变得更加明显;另一方面,由于国家经济建设,大量工厂选择将工业废水排入河流或海水,使得河流污染严重,海水淡化难度加大,导致城市居民饮用水的水质量也在日益下滑;第三,由于国家的
0 引言
超滤膜技术就是在水中加入超滤膜材料,起到超级过滤水杂质的作用。具体的工作原理如下:将需要过滤的水灌入过滤设备中,容器内置入一张超滤膜,在原水溶液一侧施加高压,将水向超滤膜另一侧过滤,由于高压作用,水溶液中的大颗粒物质和高分子溶质会被超滤膜阻隔,低分子溶质和溶液会过滤到另一侧,即超滤膜技术的物理截留;由于超滤膜上会带有预先设置的化学分子,在水溶液过滤的时候,化学性能会将水溶液中的部分分子颗粒吸附,起到进一步的分离作用,此即超滤膜技术的化学截留。超滤法在这一系列的操作下,会将分子量大于500的分子、胶体、细菌、蛋白质等高分子截留下来,过滤效果明显[1]。首先,超滤膜技术与传统的过滤技术有着极大的改变,分离效果好,精度高,将传统分离技术无法截留的胶体、细菌等有害物质也能过滤掉,整个分离过程细致完整,无需第二次分离;其次,超滤膜技术可以实现全面自动化,其建立在高科技技术的设备上,设备智能化程度较高,完全可以将整个水处理过程梳理的既简洁又成熟;第三,超滤膜可以重复利用,在完全自动化的
衰变池>auts设备中,每一次超滤膜的使用之后,都会将其放入高温蒸汽和环氧乙烷中做消毒杀菌,并且由于超滤膜上面的化学物质稳定性高、耐高温、耐酸耐碱,使得超滤膜在消毒后也无需重新填充化学物质,二次利用极为方便;最后,超滤膜技术造就了水资源的循环,生活污水或工业污水在超滤膜技术的处理下,可以将其中的良好水质做循环利用,节约了水资源。
1 环境工程水处理中超滤膜技术的应用
超滤膜技术可以应用在各处水过滤工程中,污水处理方面包括城市污水处理,工业废水处理,含油废水处理等,而本文主要探讨的是城市居民水处理方面,包括以下三点:海水淡化处
环境工程水处理中超滤膜技术的应用
曲鋆洋(大庆油田水务公司东风水厂,黑龙江 大庆 163000)
摘要:水在人们的日常生活中十分重要,水资源的质量直接影响人们生活水平。文章以超滤膜技术的基本原理和特点作为切入点,通过分析环境工程水处理中超滤膜技术的应用,寻当前超滤膜技术在水处理过程中存在的问题,并对超滤膜技术在环境工程水处理中的应用趋势进行展望。关键词:环境工程;水处理;超滤膜技术中图分类号:X52
文献标志码:A
文章编号:1008-4800(2021)04-0045-02
DOI:10.19900/jki.ISSN1008-4800.2021.04.023
Application of Ultraf i ltration Membrane Technology in Environmental
Engineering Water Treatment
QU Yun-yang (Daqing Oil f i eld Water Company, Dongfeng Water Works, Daqing 163000, China)
Abstract: Water is very important in people’s daily life, and the quality of water resources directly affects people’s living standards. Based on the basic principles and characteristics of ultraf iltration membrane technology, this paper analyzes the application of ultraf i ltration membrane technology in environmental engineering water treatment, f i nds out the existing problems of ultraf i ltration membrane technology in the process of water treatment, and prospects the application trend of ultraf i ltration membrane technology in environmental engineering water treatment.
Keywords: environmental engineering; water treatment; ultraf i ltration membrane technology
3 超滤膜技术在水处理工作的未来发展
3.1 新生代滤膜的研发
上文提到理想情况与现实情况的不同导致超滤膜的污染问题,二次应用时会对水溶液造成污染,无法提升其质量,不能达到满足城市居民饮用的程度。现阶段在超滤膜使用一次之后,自动化装置会将其送入清洗工序中,为了除去超滤膜上面的吸附杂质和化学污染,清洗工序非常复杂,使用了各种各样的化学试剂也无法保证百分百清除污染。由此可见,新生代滤膜的研发势在必行,需要研发出更强的超滤膜,其能够在抗氧化能力上、抗酸碱能力上、抗污染能力上有着更大的优势。与此同时,在减轻超滤膜的材料生产成本和使用难度也会有明显的效果。
3.2 增强超滤膜清洗水平
大功率控制器研发新的超滤膜搭配的就是新的清洗能力,通过对现实环
境工程城市居民水处理的经验做总结发现:不同的受污染程度的超滤膜的清洗手段也不同,需要提前做好准备,划分出不同阶段的清洗力度,形成可行性文档要求。自来水厂在净化居民饮用水时应该根据水源的不同,设定不同的清洗方案,源水质的不同会对超滤膜造成不同的污染,只有清楚合理的划分清洗计划,才能够做到资源的有效利用,并且也能够有效地降低超滤膜的污染。
农药渗透剂
3.3 完善超滤膜技术的组合
实际的环境工程水处理工作中,超滤膜技术已经能够在很多方面提供较好的应用效果:大分子颗粒的过滤,病原微生物的处理、酸碱度的平衡。但单一使用超滤膜技术还是无法做到完全处理杂质,水资源的质量无法达到标准要求,那么超滤膜技术和其他技术的组合就是未来的研究发展方向,相互配合的技术才能够最大化实现水资源质量的提升。现在超滤膜技术已经和混凝沉淀装置、反渗透技术、CSAA 等技术合作,实现了海水的淡化,污水的净化。未来希望能够看到更多的水净化技术与超滤膜技术做结合。比如超滤膜技术与粉末活性炭相结合:活性炭负责吸附大颗粒杂质,避免其被高压压入超滤膜中,造成超滤膜污染;并且随着活性炭剂量的增加,水通量的下降率也会降低,直至超滤膜与活性炭二者形成相互补充,饮用水的浑浊度才会被合理地调整。
4 结语
在不影响成本和设备合理安装的情况下,设计包括超滤膜技术的完善的组合装置,能够最大限度地发挥超滤膜技术的价值,并且还能将其他技术的不足之处做弥补,丰富了环境工程水处理的手段。
参考文献:
[1]朱国军.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用管窥 [J].生物技术世界,2014 (08): 15-16.
[2]刘云珠.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].江西化工,2019 (01): 195-196.
作者简介:曲鋆洋(1988-),男,黑龙江大庆人,助理工程师,本科,研究方向:水处理。
城市地理位置不同,水资源的分配也不均衡,南方水资源富足而北方缺乏,即使国家建立了多项南水北调计划,水资源匮乏的城市仍然有水资源不足的情况,并且调动的过程中,淡水还会受到环境的影响,使得城市更加需要加强对饮用水的净化。由此可见,在城市居民饮用水净化工程上面加大力度是环境工程的首要之事:首先,超滤膜技术搭配混凝沉淀装置可以减少饮用水中的病原微生物,同时过滤掉有害杂质,提升饮用水质量;其次,超滤膜技术可以和CSAA 结合将饮用水中NH 3-N 含量控制在0.2 mg/L 以下,使饮用水被净化到符合居民生活用水的规范标准;最后,超滤膜技术的可重复利用特性,降低了城市对饮用水的净化成本。
1.3 水循环利用
智能新风
城市化进程不可避免的增加城市的污水量,工业的发展加上大量人口涌入城市,每天产生的污水加剧了环境污染:污水进入土壤会造成土壤和地下水的污染;排入河流会造成淡水的污染和鱼的危害;随着河流融入大海,也会导致海水的富营养化和金属含量增加;由于排入污水的海水都是近海,工业淡化海水的难度也会增加,成本也会增大,可见城市污水处理是环境工程的重中之重。不同于工业废水,城市污水主要是居民的生活污水,这部分污水可以有效的净化并回收利用,实现水资源的循环。
运用超滤膜技术,首先能够减少生活污水中的有害微生物,超滤膜的过滤能力能够将污水中分子量超过500的大分子微生物阻隔在膜外,控制水的浑浊度在0.5以内;其次,超滤膜与CSAA 结合,对于CODc 浓度在215~677 mg/L 的污水,使其
降低到30 mg/L ,对于NH 3-N 浓度在22.2~41.2 mg/L 的污水,
使其降低到0.2 mg/L ;第三,超滤膜上面的化学物质可以控制污水的酸碱性,过滤后可达到7.26~7.89范围内;最后,经过超滤膜技术和其他净化水技术的回收水,可以将其用在工业中或是应用在道路喷洒、园林浇灌上,实现回收水的二次利用。如果生活污水的污染程度不高,经过这一系列操作,再检测其符合城市居民饮用水的标准规范后,完全可以将其继续向城市居民供应,实现城市水循环。
2 超滤膜技术存在的问题
由于我国的环境工程目前对水资源处理的经验不足,超滤膜技术的应用还出现了一些问题:首先是膜污染问题。由于超滤膜应用在高压环境下,一些体积不大,但是正好可以通过的颗粒往往会有一些被高压吸附在膜表面,造成了吸附污染,虽然说理想环境下超滤膜可以二次应用,但是现实使用过程中,超滤膜往往会出现各种意外的污染,导致在不断重复使用时,过滤效果越来越差,增加了水过滤的次数和难度,并且被过滤的水还会受到超滤膜的二次污染。其次是工艺制作问题。前文介绍到超滤膜的使用往往会和其他技术相结合,才能使得净水效果更佳明显,可是由于技术上的复杂性,侵入式
和压入式超滤膜技术需要外力驱动,导致应用难度加大,限制了超滤膜的广泛使用。最后是使用成本问题。技术的诞生需要不断地研发和迭代,超滤膜应该在多次的实验中得到更加低廉的使用材料,目前成本问题导致超滤膜在净水工程的应用中受到了限制。

本文发布于:2024-09-22 19:35:10,感谢您对本站的认可!

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