超滤膜技术在环保工程水处理中的应用

2022-01-20王志磊

山西化工 2021年6期

王志磊

(上海电气集团国控环球工程有限公司，山西太原 030000)

引言

水处理是当前我国的重点研究任务，能够大幅提高我国水资源利用率，在减少废水污染的基础上避免资源浪费的现象出现，但当前的环保工程中，如何有效开展水处理仍然是一项难题。超滤膜技术的出现改变了以往水处理的整体结构，该项技术更加契合我国可持续发展要求，因此要求对该技术进行学习与实践，以此扩大技术应用范围，从而为我国实现绿色可持续发展奠定坚实基础。

1 环保工程水处理的超滤膜技术概述

1.1 超滤膜技术原理

超滤膜技术主要是利用人工合成的高分子超滤膜，概念的定义是与微滤、纳滤有关联，其在实际应用中可以最大限度利用溶剂和可溶性分子的低含量，以保持良好的分子量。超滤膜技术依靠的是超滤膜作为筛分与过滤，高效、纯化的筛选污染物质，其静电效果可滤除物大分子污染物、原微生物等。在环境工程中对污水进行处理，能够将污水中的关键物质去除，进而控制水体的物质，但污水具有复杂性、不稳定性及难降解性的特点，具体如表1所示。

表1 环境工程污水特性分析

1.2 超滤膜技术发展

水处理主要是采取科学的手段和措施来改善污水性质，要求去除污水中的不溶性污染物，使水中各种有机物转化为简单、易于去除的物质[1]。超滤膜技术应用中不需要依赖化学添加剂的使用，由于其不会带来二次污染问题，因此在我国的主要应用在环境工程中，随着技术处理进一步优化环境，在未来的生活领域将不断发展。同时该技术自动化水平高，可节省较多人工成本，而且超滤膜系统运行较为稳定，有更高污水处理质量，有效处理甚至可达饮用水水准，且由于其本身属于高分子合成，化学性能较为稳定，可发挥更高环境价值，使污水得以有效循环，提高我国环境质量。

2 环保工程水处理的超滤膜技术区分

2.1 双膜净水处理技术

不同生产原料存在极大的差异性，为了能够向绿色发展方向转型，当前我国对环保工程中的水处理加大了关注力度，要求生态环境部门要全面贯彻《“十三五”生态环境保护规划》，紧跟国家发展趋势，不断实现产业结构的优化升级。借助于双层滤膜进行水质净化，可以深度改善水硬度相对较大问题，当前该技术在我国得到了全面化运用，如海水淡化便是其中之一，相比于以往的净水技术，其能够依据超滤装置开展水源出抽取的水原料，高效化进行净化水的传输，改善海水侵袭地区的水质资源环境。

2.2 超滤净水处理技术

环境管理体系有着一定的约束作用，其在落实过程中能够始终坚持“环保优先”的发展理念，结合各类技术避免发展中出现污染问题。当前超滤净水处理技术的应用方向较为广泛，其能够应用在有机物质较少的废水处理中，在当前的城市生活用水净化中较为常见，可运用间断化的方式进行灵活运作，保证生活用水处理能够符合标准要求，进而推动自来水企业的发展[2]。超滤净水装置，如图1所示。

图1 超滤净水装置

2.3 短流程净水技术

环保工程应秉承“环境效益优先”这一项基本准则，以此转变治污模式，将环保任务、职责与具体的活动密切结合。短流程净水技术中的核心是超滤膜技术，在中国得到了非常广泛的应用，实际操作时需要保证取水水源，从而避免因水处理厂的规模不大而导致净水效率下降。在实际使用超滤膜技术时，可以根据地区水源特点来适当调整净水工艺，通过较优质的水源地获取原料，以此对当地现有自来水处理厂进行改造，运用超滤膜技术来代替过滤水技术完成水体净化。

3 环保工程水处理的超滤膜技术应用策略

环保工程必须深刻认识环境保护的重要性，遵守环境保护法规，提高对环境保护重要性的认识，且应在技术应用过程中做好相关规划，尽量避免对环境的影响和破坏，为我国实现可持续发展做好铺垫。

3.1 居民饮用水处理

目前水源的净化已成为重大难题，超滤膜技术因其在改善饮用水水质中的显著优势，面对复杂的水质污染情况，可起到一定净化作用。因此山西某环保工程在实际建应用需要结合实际选择有更为高效、安全且经济的污水处置技术，如在混凝沉淀法对于自然水源而言，凭借超滤膜技术优势可与CASS形成有效组合，其能对饮用水源中的有害物质滤除，并将对水源中广泛存在的有害微生物也可做到有效清除，且在水源净化中取得较好实用化效果。同时在居民引用水处理中能够通过回收做到二次利用，其处理后的水源能够达90%水准，现已成为我国环保工程生活水处理中的重要组成部分[3]。

3.2 食品工业污水处理

食品工业的迅速发展带来严峻污染处置问题，污水中也存在很多有机物，一旦食品加工厂不能采取技术措施对其予以净化，可能会严重威胁群众的健康安全，出于资源节约考虑，要求食品加工厂对污水处理工作引起重视。食品工业废水中也存在一些可重复利用的物质，如淀粉、酵母等，此类可重复利用的物质若想提取则需要引入超滤膜技术，从而在最大程度上减少食品工业废水污染含量，避免此类物质排出后污水对周边环境的污染，在此基础上提高目标有机物质的回收效率，在食品工业中应用该技术的化学性能较为稳定，为了能够发挥更高环境价值，可通过引入超滤膜技术促进行业的发展。

3.3 含油废水处理

工业含油废水成分较为单一，很多污染物的结构性质比较稳定,但若不能及时予以处理，仍然会对城市水环境带来危害。超滤膜技术能够很好地对含油废水进行处理，如采取溶质渗透并变更水分子含量，山西某环保工程在此基础上利用添加剂实现对含油污水的处置，确保污水稳定并达到标准，在应用催化剂后发现，超滤膜技术能够能够保证含油污染物质量浓度在0.01 μg/L以下，催化剂加速失活后可用150 ℃蒸汽对催化剂进行再生，再生后用同样的条件运行，可最终将总体污染物含量(质量浓度)在0.006 μg/L，降解各类有毒有害物质。

3.4 电镀工业废水处理

超滤技术是全膜分离技术所包含的其中一项技术，超滤具有较强的简便性，借助膜两侧存在的压力差来完成分离操作，通过运用超滤技术仅仅可以将水体中存在的胶体及大颗粒物理进行分离，再通过第二道工序来清除水体内的微生物及小颗粒，小颗粒及离子顺利地通过后达到预期要求。如针对二氧化氯在实际处理中可以进行沉淀，要求控制二氧化氯溶液的浓度，将COD降低至342 mg/L，反应40 min之后去除，提高整体处理效率，避免对生态环境造成污染[4]。

3.5 海水淡化处理

水资源污染加剧淡水资源枯竭，淡水资源短缺与不可利用海水资源构成鲜明对比，因此海水淡化为人们指明新的方向。超滤膜技术由空中纤维组成，有着更高的分离与物化性能，将其与反渗技术进行组合应用时，其海水淡化处置能力会有很大提高，可去除约60%的COD成分，使淡化后的海水具有更优的水质，海水在处理后为能够实现循环利用，如可以将其作为循环冷却系统的补充水，在提高了海水淡化效益的基础上环境淡水资源紧缺的现状，为后续发展奠定基础。