超滤技术在给水处理中的应用

张金栋

（瓮福（集团）有限责任公司 550002）

超滤技术在给水处理中的应用

张金栋

（瓮福（集团）有限责任公司 550002）

“氮含量”超标是影响给水治理的常见因素，对生活区域供输水造成不利影响，提升给水治理是优化生活环境的关键。结合超滤技术及其装置应用情况，本文分析了其在总氮测定及处理中的应用方法，从而提高了水资源的净化率，保障人居生活中的安全用水机制。

超滤技术；总氮测量；给水处理；应用

水中含有适量氮元素，可保持水质系统的均衡化发展，为水中生物创造良好的生存环境。但是，若含氮总量超出标准范围，不仅破坏了水质生态系统，污染了水质环境，对人居生活用水也是极为不利的。基于超滤技术发展趋势下，总氮测定技术实现了改革突破，借助超滤技术及总氮测定方案，能够形成更具先进性的水质测定处理方案。

1 超滤技术

我国工业经济快速发展，工业废弃物排放导致水质污染加重，破坏了城市生活环境的协调性。环境监测站是污染治理的主要机构，影响着区域用水资源质量标准，做好水质检测是环境监测重要工作。超滤技术是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜（称为超滤液），而大分子物质则被截留，使原液中大分子浓度逐渐提高（称为浓缩液），从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。

2 超滤技术应用特点

早期污水过滤选用镉还原法、硝酸根电极法等方式，处理碱性过硫酸钾氧化成的硝酸盐，这种方式操作流程复杂，测定结果的准确度不高。随着工业经济崛起，我国工业污水造成的环境污染范围日趋扩大，环境监测站必须实时采取科学的污染测定方式。超滤技术是现代给水处理的新方式，能够按照水质量标准执行处理方案，超滤技术特点：

2.1 先进性

超滤技术可及时检验水质标准，传统超滤技术达不到预定标准，测试结果与实际水质标准存在差异，降低了水资源的实际使用质量系数。现阶段，超滤技术摆脱了早期水处理测试的弊端，提出采用超滤技术改进传统测试方法，为给水净化处理创造新模式。

2.2 安全性

随着计划经济战略广泛实施，地方给水步入规划改革阶段，利用超滤装置强化水能分配力度，可从多个方面实现资源优化配置，降低各种因素造成的给水浪费现象。本质上来说，超滤技术采用新设备、新工艺，对污水进行分层次处理，按照分子学理论进行净化处理，提高了水资源净化处理效率。

2.3 环保性

超滤技术是目前比较先进的技术，其测定试验要根据区域水质特点实施，并且定期检测、实时分析、及时治理，这样才能创造更加优质的水域环境，避免水质恶化带来的不利影响。水质超滤是环境监测的重点工作，对测定方法实时优化改进可提高测试结果的准确性，超滤法为污染治理提供更加科学的方案。

3 常见超滤技术及其在水处理中的应用

水污染是城市规划、工业生产、技术创新等操作的必然结果，及时解决水污染是社会可持续发展的保障。基于超滤技术普及应用下，超滤装置也在不断升级与改造中，主要包括：

3.1 无搅拌式超滤技术

无搅拌式超滤技术中，技术装置比较简单，只是在密闭的容器中施加一定压力，使小分子和溶剂分子挤压出膜外，无搅拌装置浓度极化较为严重，只适合于浓度较稀的小量超滤。

3.2 搅拌式超滤技术

为了更好地体现新测试方法优点，测定人员要根据具体应用情况，编制科学的测试操作流程，提高给水处理测定结果的准确性。搅拌式超滤是将超滤装置位于电磁搅拌器之上，超滤容器内放人一支磁棒。在超滤时向容器内施加压力的同时开动磁力搅拌器，小分子溶质和溶剂分子被排出膜外，大分子向滤膜表面堆积时，被电磁搅拌器分散到溶液中。这种方法不容易产生浓度极化现象，提高了超滤的速度。

3.3 中空纤维超滤技术

由于水处理技术快速发展，中空纤维超滤技术成为新工艺方式，用其可参与大范围水处理操作要求，保持给水处理工艺流程的先进性。由于膜板式超滤装置，截留面积有限，中空纤维超滤是在一支空心柱内装有许多的，中空纤维毛细管，两端相通，管的内径一般在0.2mm左右，有效面积可以达到1cm2每一根纤维毛细管像一个微型透析袋，极大地增大了渗透的表面积，提高了超滤的速度。纳米膜表超滤膜也是中空超滤膜的一种。

3.4 化学式超滤技术

超滤技术配合使用化学试剂具有显著净化效果，选用试剂不同，往往会产生不同的结果。按照现阶段测试方法需求，超滤法使用试剂包括：无氨水、氢氧化钠、过硫酸钾、硝酸钾、浓盐酸、浓硫酸，以及100mg/L硝酸钾标准贮备液和10.0mg/L硝酸钾标准使用液。单一试剂配备足够，还要根据试验要求进行配置，具体配置方法参考国标《水质超滤的测定碱性过硫酸钾消解超滤法》，按照具体标准执行。

3.5 物理技术

根据超滤法测试要求，水中超滤测试方法改进后具体的操作方式：用25mL比色管取样品10mL，用氢氧化钠溶液调节pH在5～9。加入5mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞用布及绳等方法扎紧瓶塞；将比色管置于压力锅中加热，温度达120～124℃后即开始计时，此温度状态下，持续加热40min；加1+9盐酸溶液1mL，用无氨水稀释至25mL标线，混合均匀；移取部分溶液至1cm石英比色皿在紫外光谱仪上，用无氨水加1+9盐酸溶液作参比，测定水样在220及275nm波长外的吸光度；参照测量所得的数据，绘制出符合测试结果的标准曲线，根结未知样品的吸光度值，详细计算出具体的浓度。

3.6 其它技术

水质测试中，传统给水处理操作流程复杂，测试时间长、所用试剂量大，造成水质有害元素测试面临很大的难度。以总氮测试为例，碱性过硫酸钾消解超滤法提出之后，大大改善了凯氏定氮法的不足之处。“总氮”是指水中的含氮量指水体中有机氮、各种无机氮化物含量的总和，这是衡量水质好坏的重要指标。通常来说，水中有机氮和各种无机氮化物含量超标，将造成水中生物和微生物繁殖或数量大增，使得水中含氧量降低，进而恶化了水质。

4 结论

总之，超滤技术在国内给水处理阶段得到推广使用，成为水质测定与净化处理的新方式，为水中超滤测定及处理提供科技支撑。为了避免含氮量超标引起的水质污染问题，给水处理中要引入超滤装置及工艺技术，为地区供输水调控建立净化模式，灵活应用超滤技术及超滤测定技术，掌握最新的水质污染情况，为净化处理工作提供真实的指导依据。超滤技术用于给水处理过程中，要结合污水实际情况及处理标准，拟定具体针对性的净化处理方式，全面提升给水处理质量水平。

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TU991.22

A

1004-7344（2016）01-0324-02

2015-12-22

张金栋（1971-），男，土家族，给排水工程师，大专，主要从事给水排水施工管理工作。