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          超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

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          超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

          摘要:現代經濟的發展是以犧牲環境為代價的,人類也因此而得到了慘痛的教訓。要想改善人類賴以生存的環境,就必須推行并落實環境工程,減少對環境的污染和破壞,實現生態環境的可持續發展。為了更好地推動超濾膜技術的發展,從多個角度對其進行了分析,以期加快我國水環境治理工作的發展。

          關鍵詞:環境工程;超濾膜技術;生態環境;污水

          城市的水處理是環境工程的重要內容之一。目前,在水處理中應用較廣的是超濾膜技術。采用該技術能有效過濾水體中的懸浮顆粒、膠體物質以及一些藻類、細菌、病毒等,從而起到凈化水質的作用。該技術的應用優勢為能效低、效率高、處理范圍大等,被廣泛應用于各種污水的處理中。

          1超濾膜技術的優點

          1.1出水微生物的安全性高

          超濾膜的孔徑通常為0.001~0.02μm,能有效地過濾水中的微生物,并減少消毒劑的使用量。因此,應用超濾膜技術可極大地優化水質。

          1.2水質好,混凝劑投放少

          在水處理中應用超濾膜技術能高效地去除水中的懸浮物和降低濁度,且無視水體的化學特性,產水濁度通常能達到0.1NTU以下。此外,應用超濾膜技術還能極大地減少混凝劑的使用量,在原水水質允許的情況下,甚至可不投放混凝劑,從而避免其污染凈水。

          1.3操控性能強大

          通常情況下,超濾膜技術采用自動化PLC控制形式,能實現自調整和自適應。因其操作界面可視化,極大地降低了操作難度,操作人員只需要經過簡單的學習,就能輕松操作該系統。

          1.4造價低廉,易于改造

          對于現已經投入使用的凈水系統,應用超濾膜技術時并不需要改造,只需要在原有的凈水系統中加入超濾膜組件即可。

          1.5與其他單元的組合較為簡單

          超濾膜技術能與化學預氧化、強化混凝、活性炭吸附等工藝組合在一起,從而去除水中的有機物。此外,有機物的去除還對氯胺的消毒副產物起到了有效的控制作用。

          2提升超濾膜耐污染性的方法

          2.1原水預處理

          在對水進行過濾前,應先對水進行預處理,即向水中投入適當的藥劑,以去除水中的有機物,從而在一定程度上減緩膜污染。研究發現,在進行超濾處理前,加入混凝劑能有效增加膜通量,這對增加滲透通量有很好的效果。在采用粉末活性炭超濾膜工藝處理水時,加入粉末活性炭不僅能避免膜受到污染,還能增加膜通量,具有一定的現實意義。此外,粉末炭會黏附在膜表面,形成濾餅層,進而起到防止污染的作用。

          2.2膜清洗

          清洗超濾膜能在一定程度上恢復膜的過濾功能,常見的清洗超濾膜的方法包括物理清洗和化學清洗。物理清洗的介質為水和氣。利用最普通的水洗法可發現,先進行逆流沖洗后再正沖的效果好于單獨正沖或反沖,且活性劑與超聲波工藝的結合比單獨使用一種方法的效果好。因此,在利用物理清洗法清洗超濾膜時,可將多種方式結合到一起使用。但無論采用哪種物理清洗方式,都只能除去超濾膜表面的污染物。因此,采用化學藥劑清洗也是非常必要的。

          2.3其他方法

          為了實現減緩膜污染的目的,可以優化膜分離的條件,比如溫度、壓力和流速等,從而有效提高超濾膜技術的使用效果。目前,雖然關于水處理的技術有很多,但都只是研究熱點,真正廣泛應用到實際中的技術較少。因此,還有很多工作需要進一步開展,并結合實際情況選擇最合適的清洗方法。

          3超濾膜技術應用中存在的問題

          3.1氣動閥的開關速度

          超濾膜系統的氣動閥需要經常開、關,但在開啟氣動閥時會發出較大的響聲。為了更好地解決該問題,需要經常性地調整氣動閥上的消音器,控制閥門開、關的速度,從而保證閥門的開、關速度處在正常范圍內。

          3.2膜通量和透水率的恢復

          在超濾膜運行一段時間后,截留物會在膜上堆積,進而影響膜的透水率和膜通量。因此,除了采用普通的氣洗方法外,還需要采用恢復性清洗的方式。在用質量濃度為500mg/L的氯酸鈉氣洗,再用質量分數為0.7%的鹽酸溶液浸泡后發現,恢復效果不持久。此時,需要更換清洗藥劑,可用質量分數為1%的檸檬酸與質量分數為0.7%的鹽酸混合浸泡膜組,其恢復效果較好,清洗效果較為理想。

          3.3氣洗程序和沖洗氣量

          在傳統的設計氣洗程序中,11個膜組是單獨設計的。由于閥門的開、關速度存在差異,在運行過程中會出現2個或多個膜組同時氣洗的情況,進而導致氣洗流量較小,影響了氣洗的質量。為了更好地解決該問題,需要優化氣洗程序,保證所有膜組參與到氣洗中,且在上一個膜組氣洗時,下一個膜組要呈等待狀態,從而保障各個膜組的沖洗氣量,提高超濾膜的清洗效果。在采用閥門調節出水時,應選用靈敏度較高的閥門。在懸著真空裝置時,必須通過管徑嚴格計算真空泵的能力,并留有一定的余量。針對原水水質的不同,前端的預處理起著重要的作用。因此,應選擇合適的預處理工藝,以保證膜系統的穩定運行和緩解膜污染。

          4結束語

          綜上所述,在環境工程水處理中應用超濾膜技術是當前的發展趨勢。作為21世紀最重要的水處理技術,超濾膜技術具有安全性高、水質穩定的特點,在環境工程中具有非常廣闊的發展前景。

          參考文獻

          [1]李志國,臧新宇.淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].科技創新與應用,2013(23).

          [2]景海偉.超濾膜技術在自來水處理中的應用研究[J].科技創業家,2014(7)3.

          作者:馮淼 單位:隆堯縣環保局環境監測站