超滤膜技术在水处理中应用的研究

超滤膜技术在水处理中应用的研究

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摘要:对于超滤膜技术,主要是一种能有效过滤一些悬浮物和胶体等的水处理技术,以便更好地达到水分离净化的目的。与其他传统水处理技术相比,这项技术的成本相对较低,能耗也比较低,可广泛应用于各种水处理。因此在本文中,主要对环保工程中水处理的超滤膜技术应用做出全面的分析研究,同时也在此基础上提出下文内容,希望能够给同行业工作人员提供一定的参考价值。

关键词:环保工程;水处理;超滤膜;超滤膜应用

1超滤膜技术概述

1.1应用原理

超滤膜分离技术,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。除此之外,在超滤膜表面携带的一些化学物质也可以适当地拦截一些分子量较高的物质,如在超滤膜制造时添加化学成分使其具有抗静电的功能。超滤膜通常具有分离和物化的功能,分离功能可以细分为切割分子、截留率、保留分子量,物化功能指的是超滤膜的耐药性能、能够承受的最高温度、适用的PH值范围等。

超滤膜技术是一种介于纳滤和微滤的净化和浓缩溶液的技术,能够有效的去除残留在溶液中的胶体物质、分子量较大的颗粒、细菌、虫卵、水生物等,进而实现溶液的净化和分离。

在水处理方面,超滤膜技术具有能源消耗相当低、工作压力小、分离效率高等优势,除此之外,该技术还可以对水资源中的有益物质进行回收,因此被广泛应用在生活用水的净化,海水淡化的预处理及工业废水的处理等方面。

1.2超滤膜技术的特点

超滤膜技术具有多样化特点,第一可以实现自动化,使操作更加简便,可节约部分劳动力减少运行成本,保证系统的安全稳定运行;第二,可以将溶液中的杂质彻底清除,使水处理质量提升;第三,该技术的化学稳定性良好,且具备耐酸碱和耐高温的功能;第四,利用超滤膜技术处理工业废水,对其进行循环利用,不仅减少了水资源浪费,还避免了工业废水对环境的污染。此外,采用超滤膜技术进行水处理,不需要再添加其他的化学药剂,因此可避免对水体产生二次污染。

2超滤膜技术在水处理中存在的问题

2.1缺乏补充技术

超滤膜技术在自来水处理中的应用会增大纯净水生产的成本,因此在对水处理的工艺选择中必须要先对现场的环境进行了解,并结合具体的取水特点,合理的选择净水工艺。一般来说,对于水质比较复杂的情况,只有超滤膜作为反渗透膜的预处理才能满足反渗透膜系统的进水要求,缺乏补充技术。因此净化水无机盐含量高或硬度高时,必须采用超滤和反渗透膜结合的技术。双膜法处理后的出水水质较好,处理工艺简单,但投资成本较高,不适合经济落后地区。

2.2投资成本高

超滤膜技术作为一种新型的水处理技术,其研发和生产成本较高,再加上超滤膜水处理工作的前提是确保设备的驱动力,水处理过程必须有外部动力的协助,而外部辅助设备的增加,会给工艺应用造成不便,并增加水处理成本。因此,在超滤设备的应用中,降低生产成本,优化系统设计,减少系统投资,是推动超滤膜系统发展的必要方法。

2.3污染问题

水处理中的超滤膜技术会造成一定程度的污染,从而降低超滤膜的过滤能力,增加能耗,增加水处理成本。然而,目前水厂中的超滤膜净化时间间隔通常为五个月,净化过程繁琐。如果操作不当,水污染会加深。因此针对原水水质的不同,选择合适的预处理工艺,是保证膜系统稳定运行和缓解污染的重要手段。

3超滤膜技术在环保水处理中的应用

3.1饮用水净化处理

近年来,环境污染,特别是水污染日益严重,严重威胁着人民的饮水安全,日常饮用水净化已成为人们非常关注的民生问题。饮用水净化主要目的是过滤去除日常用水中的细菌、微生物以及其他悬浮物。超滤膜工程技术在饮用水处理中的应用,能够有效脱除水体中的各种病毒、细菌、悬浮物、胶体,和传统的过滤方法相比,超滤膜技术更加安全,需要使用到的化学药物更少,提高了饮用水的安全性,同时也促进了水处理设备的小型化。

3.2海水淡化预处理

海水中有着大量的水资源,但是海水中含有大量的盐分以及其他有害人类身体健康的物质,不能直接饮用。海水淡化是解决国家水资源紧缺问题的有效途径,中东地区国家海水淡化已经成为重要的水资源来源。现阶段,海水淡化工艺以电渗处理工艺为主,虽然能够将海水转化为淡水,但是电渗海水淡化处理工艺能耗比较高,产品回收率低。近些年科学技术不断进步,膜透过处理工艺日渐完善,反渗透技术快速发展,取得了一系列喜人的突破与创新,反渗透海水淡化处理技术和电渗处理工艺相比,能耗更低,能源消耗更少,处理效率更高,资源回收率更高。超滤膜分离技术,克服了传统预处理制水工艺中出水水质不稳定、出水水质不合格等诸多不足,是近几年我国水处理行业迅速发展起来的反渗透膜法的预处理技术,能够保证海水反渗透系统的进水水质标准要求,具有安全、稳定、自动控制,连续运行的特点。

3.3工业废水的处理

超滤技术因其操作压力低、能耗低、通量大、分离效率高,可以回收和回用有用物质和水,特别是通量大的特点,使得超滤成为工业废水处理工程采用的主要分离技术。用超滤技术处理造纸废水既可以对废水中某些有用成分进行浓缩回收,又可将透过水回用;在对食品进行加工时候,多数生产流程都会出现废水,对于这些废水而言,其中含有着大量的淀粉和脂肪等有机物质,具有着比较大的回收利用价值,此外由于废水中具有着比较多的COD以及BOD的成分,如果没有经过处理就直接的排放到自然界中,将会对周围的环境带来直接影响;在对制革废水进行处理时,用超滤法分离其中蛋白质,可把浸灰废液的浓度提高5~10倍,膜不会出现堵塞现象,其处理效果优于一般净化技术;金属加工过程中产生大量的含有切削油、悬浮物和洗涤剂的废水,必须进行处理才能排放。超滤处理可把废水分离成两部分:浓缩液中含有油和悬浮颗粒,透过液中几乎不含油。

因此在工业废水处理时,采取超滤膜技术可以有效的减少环境所带来的污染问题,也能及时的回收以及利用废水中一些有益物质,这样能在一定程度上实现节能减排的目的,同时减少企业自身的运行成本。

3.4电镀污水处理

近年来,我国化学生产规模不断扩大,在化学生产过程中,产生了大量电镀废水。电镀废水中含有威胁人类健康的离子。如果电镀废水的排放达不到标准,很可能会对动物、人体和农作物的生长产生致命的影响,而且影响时间更长。..电镀废水处理难度较大的主要原因是电镀废水的生化性能低,离子吸附效率低。一般来说,超铁氧化法是最常用的,但在应用这种方法时有缺点,如污泥量和水的颜色差异。重要的是,这种方法即将淡出市场。除了该方法外,电解法具有高成本、电能消耗较多等特点,从经济适用角度考虑,电解法受欢迎程度较低。从综合角度考虑,超滤膜技术参与电镀污水处理工作,这不仅能够提高废水杂质去除效率,而且还能降低化工生产成本。对于冶金行业来讲,生产环节务必产生富含氧化物的废水,同样运用超滤膜技术处理这类废水,膜表面活化剂能够杂质吸附作用,并且吸附的溶质团会被超滤膜高效截留,最终实现废水净化目的。据操作经验可知,净化后的离子能够高效回收,处理后的废水能够二次利用,这不仅能够节省水资源,而且还能减少环境污染。

结束语

综上所述,环保工程水处理与超滤膜技术相互结合是有着长远的好处和深远的意义。超滤膜技术可以更好地净化水资源,保护环境,对水资源的重复再利用,而对超滤膜技术进行不断的深入研究和发展,在未来超滤膜技术会更加全面和完善,让饮用的水资源能够更加安全可靠,以此来满足人民各个角度的需求。

参考文献:

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超滤膜技术在水处理中应用的研究
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