環(huán)境工程水處理中超濾膜技術應用研究獲獎科研報告

環(huán)境工程水處理中超濾膜技術應用研究獲獎科研報告摘

要：當前我國的環(huán)境污染形勢依然嚴峻，環(huán)境的逐漸惡化不利于我國的發(fā)展，因此采取一定措施加強對環(huán)境的保護非常必要。在環(huán)境污染問題中，水污染的問題十分嚴重，如何凈化水資源，是當前我國環(huán)境保護中需要解決的重要問題。如何解決當前的水污染，也已經(jīng)成為當前社會民生非常關注的突出問題。以水資源的凈化為背景，探討超濾膜在水處理中的應用。

關鍵詞：水污染;超濾膜;水處理

引言

面對當下嚴峻水污染形勢及水處理的難題，要積極尋求更加高效、經(jīng)濟的污水處理技術，而超濾膜技術因其在處理效果、自動化程度、處理成本以及化學穩(wěn)定性上的優(yōu)勢，已成為環(huán)保工程重要的技術手段?，F(xiàn)階段，在環(huán)保政策的重壓下，污水處理更受關注，超濾膜技術有著更廣泛的應用，為污水處理提供更可靠技術支持。所以，要重視超濾膜技術的深入研究與應用，工業(yè)、生活污水處理以及飲用水的凈化等環(huán)保工程諸多領域均有超濾膜技術的身影，對于環(huán)境改善及社會安全意義重大。文章將針對超濾膜技術特點、問題及具體應用予以詳述。

1技術應用特點

一是優(yōu)于以往方法。該種技術清除效果非常好，所產(chǎn)生的水的質(zhì)量優(yōu)于以前的方法，完全純凈或顯著減少了化學試劑的使用，以防止再次污染。二是安全性高。該種技術可以實施編程化管理，安全性高，操作簡單方便，機器只有啟動和停止兩個，具有較高的運作效率。三是具有優(yōu)良的耐化學性。該種技術具有耐酸，耐堿和耐水解性，能夠應用各種情況當中。四是耐高溫。耐熱溫度可以達到140℃，可以承受高溫蒸汽或者氧乙烷環(huán)可以殺死細菌。它們可以在較寬的pH值范圍內(nèi)使用，可以與強酸和強堿以及各種有機溶液一起使用。五是過濾效果顯著。清潔非常準確，它可以有效過濾水中99.99%的膠體物質(zhì)、細菌、懸浮物和其他有害物質(zhì)，使用的成本也比較低，與傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)一樣。污水通過濾膜過濾干凈，提升凈水效果并能重復利用，這能夠改變傳統(tǒng)技術下工業(yè)廢水不達標的問題，是治理污水的有效措施。

2環(huán)境工程水處理中超濾膜技術應用

2.1生活污水處理中超濾膜技術的應用

在人們的生活當中會排放大量的生活污水，若不能有效處理使之達標排放，將嚴重影響自然水體的水質(zhì)，破壞生態(tài)環(huán)境。因此有關部門采取了提高城市污水處理廠的排放標準等針對性措施來管理生活污水的排放。然而，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，生活習慣也出現(xiàn)了一定的改變，現(xiàn)階段的生活污水已經(jīng)不同于以往，污水當中含有更多的污染物質(zhì)，處理起來的難度更高，這給水處理技術提出了更加嚴格的要求。超濾膜技術在生活污水處理方面能夠發(fā)揮較大的作用，比如說可以緩解當前污水量較大的問題，還有污水種類多處理困難的問題，使得水資源的凈化率達到90%以上，污水經(jīng)過處理之后，可以用來進行綠化灌溉，馬桶的沖刷等多個途徑，從而進一步地促使我國水資源的利用效率得到提高，這對于當前我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展有著非常重要的作用。

2.2用于處理食品工業(yè)污水

食品工業(yè)的迅速發(fā)展帶來嚴峻污染處置問題，而因其有機污染物含量高，會誘發(fā)許多細菌污染，一旦食品加工廠不能采取技術措施對其予以凈化，就會產(chǎn)生極大環(huán)境危害性。當然，在食品污水中也存在很多有機物，比較常見的有淀粉和酵母等，其對企業(yè)仍具有較高回收使用價值，因此出于資源節(jié)約考慮，食品加工廠應當盡可能的將其從污水中提取出來。而通過引入超濾膜技術則能夠很好地實現(xiàn)這一目標，可提高目標有機物質(zhì)的回收效率，盡可能減少食品工業(yè)廢水污染含量，在食品工業(yè)中具有很高的應用價值。所以，食品加工廠應當對污水處理工作引起重視，通過引入超濾膜技術減少污水對周邊環(huán)境的污染，促進食品工業(yè)的進一步發(fā)展。

2.3超濾膜技術在飲水處理中的應用

隨著城市化進程的不斷推進，城市人口越來越多、越來越集中，導致城市空間資源和生活用水供給保障逐漸成為限制城市發(fā)展的主要原因之一。隨著城市人口的持續(xù)增加，城市日用水量持續(xù)增加，城市日廢水量也呈持續(xù)增長趨勢。因此，如何提高城市水資源利用率和降低廢排水污染程度等成為亟待解決的首要問題。加之我國淡水資源極度緊缺以及人們對水資源純度的需求越來越高，必須要求水資源中的有害物質(zhì)即雜質(zhì)含量更低，這就對污水凈化處理技術提出了更高的要求。超濾膜技術具有典型的物化和分離特征，具有耐高溫和耐藥性能，也具有穩(wěn)定的酸堿度。因此在城市飲水處理中具有獨特的應用優(yōu)勢，能夠有效地清除飲水中的有機物質(zhì)、懸浮顆粒以及有害物質(zhì)等，進一步確保城市飲水安全。表1為某城市郊區(qū)水庫原水水質(zhì)分析統(tǒng)計表，由表1可知，水體中pH值變化較大，為偏堿性;化學需氧量較大，平均為26.66mg/L;總體上水質(zhì)較差，對城市居民身體健康不利。表2為經(jīng)過超濾膜技術處理后的水質(zhì)分析，從表2中可以得出，處理后水體的pH值變化較為穩(wěn)定，為略偏堿性;耗氧量平均為2.40mg/L;水體中的菌落總數(shù)含量較低，大腸桿菌未檢測出;說明超濾膜技術在生活飲用水處理中具有良好的應用效果。

2.4對海水的過濾

我國的海水淡化技術目前已經(jīng)獲得了一定的發(fā)展，能夠在一定程度上滿足我國的社會需求，但是由于水資源的利用效率相對比較低，所以海水淡化方面的消耗也是很大的。超濾膜技術主要通過反滲透技術來凈化海水，與其他技術相比起來，超濾膜技術能夠在能源需求以及成本投入方面具備一定的優(yōu)勢，同時也可以起到比較優(yōu)質(zhì)的凈化效果。不僅如此，在實際的應用過程當中，超濾膜技術能夠更有效地避免污染情況的發(fā)生，而且把反滲透技術與超濾膜技術有機地結合起來，還可以讓凈化效果得到全面的提高。

2.5對電鍍廢水的處理

由于電鍍企業(yè)在水資源方面需求量比較大，因此產(chǎn)生的廢水量也不斷增加，如果沒有采取合適的方式對電鍍企業(yè)產(chǎn)生的廢水進行科學的處理，那么這些廢水將會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴重的影響。電鍍企業(yè)產(chǎn)生的廢水成分比較復雜，其中含有Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金屬離子，還含有一定量有機物、硫化物、氰化物等非金屬污染物，pH波動較大。目前在這些廢水的處理中，使用超濾膜技術的次數(shù)比較多，效果也更好，不僅可以實現(xiàn)水資源的二次利用，同時還可以回收重金屬，實現(xiàn)再利用，降低了生態(tài)環(huán)境遭到破壞的風險，但是當前的膜污染問題一直以來都是制約膜技術發(fā)展的一個重要的問題。因此工程上常采用膜改性、膜清洗和預處理的方式改善超濾膜的處理效果。朱佳等采用超濾膜對印制電路板（PCB）電鍍廢水進行處理，取得了良好的結果，通過研究可以發(fā)現(xiàn)，對絮凝進行預處理的工藝在實施的過程中有利于超濾系統(tǒng)順利的運行，同時平板的陶瓷跨膜壓的差需要穩(wěn)定在5-6kPa，中空纖維膜跨膜壓差TMP則是需要穩(wěn)定在20-25kPa。

結語

綜上所述，淡水資源保障是維持人類生存的基本物質(zhì)基礎，對社會經(jīng)濟發(fā)展具有較大的影響作用，因此，如何解決淡水資源供求矛盾是影響社