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淺水處理過(guò)程中的超濾膜技術(shù)應(yīng)用
作者：admin 發(fā)布日期：2020-04-09 21:17:31
超濾膜技術(shù)因其較好的分離性能與物化性能，而被大范圍的應(yīng)用于環(huán)境工程水處理過(guò)程中為了能夠更好的保證環(huán)境工程的水質(zhì)量達(dá)到安全用水標(biāo)準(zhǔn)，減輕水里的膠體物質(zhì)和懸浮顆粒，必須運(yùn)用超濾膜的技術(shù)來(lái)對(duì)水進(jìn)行凈化。伴隨科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，超濾膜技術(shù)的運(yùn)用范圍和發(fā)展前程也在逐步擴(kuò)大，并取得了比較好的效果，使供水行業(yè)的所有用水標(biāo)準(zhǔn)都切合用水規(guī)定，給環(huán)境工程用水提供了有戲保障。
一、超濾膜的技術(shù)原理和特點(diǎn)
1.1 基本原理
超濾技術(shù)的作用是溶劑和部分分子量較低的溶質(zhì)在溶液的壓力作用下通過(guò)超濾膜的微孔到達(dá)超濾膜的另一側(cè)，其他分子量較高的溶質(zhì)則被保留下來(lái)，以便從溶液中分離。超濾膜發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的主要是通過(guò)篩選作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然而超濾膜表面的一些化學(xué)成分也能發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的作用，如：超濾膜的靜電作用。超濾膜通常具有分離性能和物化性能，超濾膜的分離性能最重要的包含切割分子量、截留率以及水通量，而其物化性能則是超濾膜的耐化學(xué)藥品性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱溫度范圍以及適用 PH值范圍等。超濾膜技術(shù)是一種介于納慮和微濾之間的分離、凈化以及濃縮溶液的膜透過(guò)分離技術(shù)。超濾膜技術(shù)能夠有效地截留溶液中的膠體物質(zhì)和懸浮顆粒，且能夠有效去除水中細(xì)菌、兩蟲、藻類以及水生生物，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、凈化以及分離。在環(huán)保工程的水處理方面，超濾膜有著低能耗、低壓力操作、大通量以及高分離利率的優(yōu)點(diǎn)，此外，超濾膜技術(shù)還能夠?qū)θ芤褐械目衫梦镔|(zhì)進(jìn)行有效地回收，被大范圍的應(yīng)用于現(xiàn)目前的環(huán)保工程水處理方面，如：凈化飲用水、淡化海水以及回收食品工業(yè)污水等水處理方面。
1.2 超濾膜的技術(shù)特點(diǎn)
第一，可以有效清除水里的雜質(zhì)，處理后的水質(zhì)超過(guò)運(yùn)用傳統(tǒng)方法過(guò)濾的水質(zhì)。
第二，能完全清除或是消弱化學(xué)藥劑運(yùn)用，防止受到二次污染。
第三，其技術(shù)系統(tǒng)可以自動(dòng)化，有較高的可靠性，且系統(tǒng)中只配置了開啟和關(guān)閉兩檔，運(yùn)行比較簡(jiǎn)單。
第四，化學(xué)穩(wěn)固性好，耐水解、耐堿、耐酸 的功能好，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都能廣泛使用。
第五，耐高溫度能達(dá)到 1400C，能利用溫度超高的蒸汽、環(huán)氧乙烷來(lái)消毒殺菌；還可以在較寬廣的 pH 界限中、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸及各種有機(jī)的溶劑要求下運(yùn)用。
第六，超濾膜技術(shù)的過(guò)渡精濾較高，可以把水中 99.99% 的懸浮物質(zhì)、細(xì)菌和膠體等危險(xiǎn)物質(zhì)清除。
二、超濾膜在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用
由于超濾膜技術(shù)擁有非常良好的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)目前環(huán)保工程的水處理方面，具體應(yīng)用在以下水處理方面：
2.1 凈化飲用水
隨著工業(yè)廢水和城市生活廢水的不斷排放，我國(guó)的水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越重視飲用水的水質(zhì)，對(duì)飲用水的水質(zhì)要求也慢慢變得高，因此，飲用水的凈化便成為了飲用水工程的重中之重。這就要求對(duì)飲用水中細(xì)菌、懸浮物、真菌、微生物以及病毒做處理和凈化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其含量進(jìn)行有效控制。超濾膜技術(shù)在去除飲用水中的病毒、懸浮物以及細(xì)菌方面發(fā)揮著及其重要的作用。對(duì)比與其他傳統(tǒng)的飲用水凈化方法，超濾膜技術(shù)不僅能夠有效去除水中微米級(jí)顆粒，還能有效去除傳統(tǒng)水處理技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的納米級(jí)顆粒，能夠有效去除水中大量的細(xì)菌懸浮物等大量有害于人體健康的物質(zhì)，提升水質(zhì)。
2.2 海水淡化
海水在地球上含量較為豐富的水資源，隨著淡水資源的不斷緊缺，海水淡化便成為了有效解決淡水資源短缺的一個(gè)要途徑。海水淡化技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了一定的成就。現(xiàn)目前，電滲技術(shù)已經(jīng)能夠直接實(shí)現(xiàn)海水淡化，然而水的回收率卻較低，能耗也非常大。運(yùn)用反滲技術(shù)進(jìn)行海水淡化是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破和改革，不僅能耗和成本都相當(dāng)?shù)停涿擕}率也相當(dāng)可觀的。隨著反滲技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)在海水淡化方面也得到了一定發(fā)展，尤其是超濾膜技術(shù)。超濾膜由于其強(qiáng)大的物化性能和分離性能，應(yīng)用于海水淡化中，能夠有效控制反滲系統(tǒng)中入水水質(zhì)，提高海水淡化水質(zhì)。
2.3 回收食品工業(yè)污水
在食品工業(yè)中，很多生產(chǎn)流程都會(huì)產(chǎn)生廢水，這些廢水中淀粉、酵母、脂肪、乳糖以及蛋白質(zhì)等有機(jī)物含量相對(duì)較高，存在著巨大的回收利用價(jià)值。加上食品工業(yè)廢水中含有大量的 COD、BOD，若不進(jìn)行水處理直接排放到環(huán)境中，會(huì)造成很大的環(huán)境污染。運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行食品工業(yè)廢水的回收，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品工業(yè)廢水的有效處理，有效截留廢水中的
COD、BOD，降低環(huán)境污染，還能夠?qū)κ称饭I(yè)廢水中的具有利用價(jià)值的成分進(jìn)行回收利用，節(jié)約更多資源，能夠有效實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能。
2.4 處理含油廢水
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，含油廢水的排放量不斷增多，對(duì)城市水資源造成了嚴(yán)重的污染，因此，有必要對(duì)含油廢水做處理。含油廢水中主要含油分散油、浮油和乳化油，對(duì)于分散油和浮油的處理相對(duì)容易，對(duì)乳化油的處理卻相對(duì)較難。含油廢水具有三種形態(tài)：懸浮在廢水表面的乳油、攙雜在內(nèi)部的散油、乳化油。散油與乳油處理起來(lái)較為容易，可以
運(yùn)用機(jī)械方法對(duì)油和水進(jìn)行分離、活性炭吸收、凝結(jié)積定等技術(shù)處理，將油分降為**。乳化油中存在著有機(jī)物和活性碳，水中的油分以 ?m 離子形式存在，運(yùn)用粗粒化法與重力分離的方法都不能把油分離出來(lái)，但使用超濾膜技術(shù)，能讓水與低分子的有機(jī)物滲入膜中，清除油的同時(shí)把 BOD 和COD 除去，從而完成水與油分離，減少對(duì)環(huán)境的污染。如：油田中含油廢水量一般是 100 ～ 1000mg/L，已超過(guò)國(guó)家的排泄準(zhǔn)則（＜ 10mg/L），在排泄之前需要應(yīng)用中空纖維膜分離技術(shù)、**衡壓淺層氣浮技術(shù)來(lái)分離，污水溫度在 400C、操作壓在 0.1MPa 時(shí)，膜透水的速度能到 60 ～ 120L/（m2.h），懸浮物的粒徑中指與固體含量的均值分別是 0.82?m 與 0.32mg/L，達(dá)到分泌油田里回注水水質(zhì)的準(zhǔn)則。
2.5 處理電鍍廢水
電鍍工業(yè)中用水量相對(duì)較大，產(chǎn)生的廢水也相對(duì)相對(duì)較多。由于電鍍工業(yè)的特殊性，其廢水中往往含有大量的較強(qiáng)毒性的六價(jià)鉻、銅、鎳、鎘、鋅等重金屬離以及子氰化物，對(duì)人體、動(dòng)物以及農(nóng)作物都有著嚴(yán)重的危害，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效處理。電鍍廢水中的離子很難被微生物吸收，可生化性較小。采用鐵氧化法進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，處理后的出
水污泥含量較多，色感較差；采用電解法進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，投資及耗電量都相當(dāng)大，成本相對(duì)較高。然而，采用超濾膜和反滲膜連用技術(shù)進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，能夠有效去除電鍍廢水中的 87% 的總有機(jī)碳、99.8% 的鎳、95% 的硝酸鹽以及 97% 的導(dǎo)電率，有效降低滲透膜的污染，提高滲透膜 30% ～ 50% 的通能量，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效處理， 降低電鍍廢水對(duì)環(huán)境的污染。
2.6 處理紙漿廢水
利用超濾膜的技術(shù)來(lái)處理紙漿廢水，可以將廢水中的一些成分壓縮與回收，處理之后的水還能在工藝中使用。紙漿廢水的膜分離技術(shù)是研究副生產(chǎn)品的回收、木素的綜合運(yùn)用、濃縮造紙所下的漿液、清除紙漿廢液中蘊(yùn)涵的漂白粉及其他有害于人體健康的物質(zhì)，使處理之后的水可以重新得到有效運(yùn)用。
三、結(jié)束語(yǔ)
由于超濾膜技術(shù)具有強(qiáng)大的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用在凈化飲用水、海水淡化、回收食品工業(yè)污水、處理含油廢水以及處理電鍍廢水等現(xiàn)代環(huán)保工程水處理方面，并取得了一定的成就，隨著科技的持續(xù)不斷的發(fā)展，超濾膜的應(yīng)用與發(fā)展前途也將越來(lái)越廣泛。
一、超濾膜的技術(shù)原理和特點(diǎn)
1.1 基本原理
超濾技術(shù)的作用是溶劑和部分分子量較低的溶質(zhì)在溶液的壓力作用下通過(guò)超濾膜的微孔到達(dá)超濾膜的另一側(cè)，其他分子量較高的溶質(zhì)則被保留下來(lái)，以便從溶液中分離。超濾膜發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的主要是通過(guò)篩選作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然而超濾膜表面的一些化學(xué)成分也能發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的作用，如：超濾膜的靜電作用。超濾膜通常具有分離性能和物化性能，超濾膜的分離性能最重要的包含切割分子量、截留率以及水通量，而其物化性能則是超濾膜的耐化學(xué)藥品性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱溫度范圍以及適用 PH值范圍等。超濾膜技術(shù)是一種介于納慮和微濾之間的分離、凈化以及濃縮溶液的膜透過(guò)分離技術(shù)。超濾膜技術(shù)能夠有效地截留溶液中的膠體物質(zhì)和懸浮顆粒，且能夠有效去除水中細(xì)菌、兩蟲、藻類以及水生生物，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、凈化以及分離。在環(huán)保工程的水處理方面，超濾膜有著低能耗、低壓力操作、大通量以及高分離利率的優(yōu)點(diǎn)，此外，超濾膜技術(shù)還能夠?qū)θ芤褐械目衫梦镔|(zhì)進(jìn)行有效地回收，被大范圍的應(yīng)用于現(xiàn)目前的環(huán)保工程水處理方面，如：凈化飲用水、淡化海水以及回收食品工業(yè)污水等水處理方面。
1.2 超濾膜的技術(shù)特點(diǎn)
第一，可以有效清除水里的雜質(zhì)，處理后的水質(zhì)超過(guò)運(yùn)用傳統(tǒng)方法過(guò)濾的水質(zhì)。
第二，能完全清除或是消弱化學(xué)藥劑運(yùn)用，防止受到二次污染。
第三，其技術(shù)系統(tǒng)可以自動(dòng)化，有較高的可靠性，且系統(tǒng)中只配置了開啟和關(guān)閉兩檔，運(yùn)行比較簡(jiǎn)單。
第四，化學(xué)穩(wěn)固性好，耐水解、耐堿、耐酸 的功能好，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都能廣泛使用。
第五，耐高溫度能達(dá)到 1400C，能利用溫度超高的蒸汽、環(huán)氧乙烷來(lái)消毒殺菌；還可以在較寬廣的 pH 界限中、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸及各種有機(jī)的溶劑要求下運(yùn)用。
第六，超濾膜技術(shù)的過(guò)渡精濾較高，可以把水中 99.99% 的懸浮物質(zhì)、細(xì)菌和膠體等危險(xiǎn)物質(zhì)清除。
二、超濾膜在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用
由于超濾膜技術(shù)擁有非常良好的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)目前環(huán)保工程的水處理方面，具體應(yīng)用在以下水處理方面：
2.1 凈化飲用水
隨著工業(yè)廢水和城市生活廢水的不斷排放，我國(guó)的水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越重視飲用水的水質(zhì)，對(duì)飲用水的水質(zhì)要求也慢慢變得高，因此，飲用水的凈化便成為了飲用水工程的重中之重。這就要求對(duì)飲用水中細(xì)菌、懸浮物、真菌、微生物以及病毒做處理和凈化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其含量進(jìn)行有效控制。超濾膜技術(shù)在去除飲用水中的病毒、懸浮物以及細(xì)菌方面發(fā)揮著及其重要的作用。對(duì)比與其他傳統(tǒng)的飲用水凈化方法，超濾膜技術(shù)不僅能夠有效去除水中微米級(jí)顆粒，還能有效去除傳統(tǒng)水處理技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的納米級(jí)顆粒，能夠有效去除水中大量的細(xì)菌懸浮物等大量有害于人體健康的物質(zhì)，提升水質(zhì)。
2.2 海水淡化
海水在地球上含量較為豐富的水資源，隨著淡水資源的不斷緊缺，海水淡化便成為了有效解決淡水資源短缺的一個(gè)要途徑。海水淡化技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，取得了一定的成就。現(xiàn)目前，電滲技術(shù)已經(jīng)能夠直接實(shí)現(xiàn)海水淡化，然而水的回收率卻較低，能耗也非常大。運(yùn)用反滲技術(shù)進(jìn)行海水淡化是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破和改革，不僅能耗和成本都相當(dāng)?shù)停涿擕}率也相當(dāng)可觀的。隨著反滲技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)在海水淡化方面也得到了一定發(fā)展，尤其是超濾膜技術(shù)。超濾膜由于其強(qiáng)大的物化性能和分離性能，應(yīng)用于海水淡化中，能夠有效控制反滲系統(tǒng)中入水水質(zhì)，提高海水淡化水質(zhì)。
2.3 回收食品工業(yè)污水
在食品工業(yè)中，很多生產(chǎn)流程都會(huì)產(chǎn)生廢水，這些廢水中淀粉、酵母、脂肪、乳糖以及蛋白質(zhì)等有機(jī)物含量相對(duì)較高，存在著巨大的回收利用價(jià)值。加上食品工業(yè)廢水中含有大量的 COD、BOD，若不進(jìn)行水處理直接排放到環(huán)境中，會(huì)造成很大的環(huán)境污染。運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行食品工業(yè)廢水的回收，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食品工業(yè)廢水的有效處理，有效截留廢水中的
COD、BOD，降低環(huán)境污染，還能夠?qū)κ称饭I(yè)廢水中的具有利用價(jià)值的成分進(jìn)行回收利用，節(jié)約更多資源，能夠有效實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能。
2.4 處理含油廢水
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，含油廢水的排放量不斷增多，對(duì)城市水資源造成了嚴(yán)重的污染，因此，有必要對(duì)含油廢水做處理。含油廢水中主要含油分散油、浮油和乳化油，對(duì)于分散油和浮油的處理相對(duì)容易，對(duì)乳化油的處理卻相對(duì)較難。含油廢水具有三種形態(tài)：懸浮在廢水表面的乳油、攙雜在內(nèi)部的散油、乳化油。散油與乳油處理起來(lái)較為容易，可以
運(yùn)用機(jī)械方法對(duì)油和水進(jìn)行分離、活性炭吸收、凝結(jié)積定等技術(shù)處理，將油分降為**。乳化油中存在著有機(jī)物和活性碳，水中的油分以 ?m 離子形式存在，運(yùn)用粗粒化法與重力分離的方法都不能把油分離出來(lái)，但使用超濾膜技術(shù)，能讓水與低分子的有機(jī)物滲入膜中，清除油的同時(shí)把 BOD 和COD 除去，從而完成水與油分離，減少對(duì)環(huán)境的污染。如：油田中含油廢水量一般是 100 ～ 1000mg/L，已超過(guò)國(guó)家的排泄準(zhǔn)則（＜ 10mg/L），在排泄之前需要應(yīng)用中空纖維膜分離技術(shù)、**衡壓淺層氣浮技術(shù)來(lái)分離，污水溫度在 400C、操作壓在 0.1MPa 時(shí)，膜透水的速度能到 60 ～ 120L/（m2.h），懸浮物的粒徑中指與固體含量的均值分別是 0.82?m 與 0.32mg/L，達(dá)到分泌油田里回注水水質(zhì)的準(zhǔn)則。
2.5 處理電鍍廢水
電鍍工業(yè)中用水量相對(duì)較大，產(chǎn)生的廢水也相對(duì)相對(duì)較多。由于電鍍工業(yè)的特殊性，其廢水中往往含有大量的較強(qiáng)毒性的六價(jià)鉻、銅、鎳、鎘、鋅等重金屬離以及子氰化物，對(duì)人體、動(dòng)物以及農(nóng)作物都有著嚴(yán)重的危害，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效處理。電鍍廢水中的離子很難被微生物吸收，可生化性較小。采用鐵氧化法進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，處理后的出
水污泥含量較多，色感較差；采用電解法進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，投資及耗電量都相當(dāng)大，成本相對(duì)較高。然而，采用超濾膜和反滲膜連用技術(shù)進(jìn)行電鍍廢水處理時(shí)，能夠有效去除電鍍廢水中的 87% 的總有機(jī)碳、99.8% 的鎳、95% 的硝酸鹽以及 97% 的導(dǎo)電率，有效降低滲透膜的污染，提高滲透膜 30% ～ 50% 的通能量，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效處理， 降低電鍍廢水對(duì)環(huán)境的污染。
2.6 處理紙漿廢水
利用超濾膜的技術(shù)來(lái)處理紙漿廢水，可以將廢水中的一些成分壓縮與回收，處理之后的水還能在工藝中使用。紙漿廢水的膜分離技術(shù)是研究副生產(chǎn)品的回收、木素的綜合運(yùn)用、濃縮造紙所下的漿液、清除紙漿廢液中蘊(yùn)涵的漂白粉及其他有害于人體健康的物質(zhì)，使處理之后的水可以重新得到有效運(yùn)用。
三、結(jié)束語(yǔ)
由于超濾膜技術(shù)具有強(qiáng)大的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用在凈化飲用水、海水淡化、回收食品工業(yè)污水、處理含油廢水以及處理電鍍廢水等現(xiàn)代環(huán)保工程水處理方面，并取得了一定的成就，隨著科技的持續(xù)不斷的發(fā)展，超濾膜的應(yīng)用與發(fā)展前途也將越來(lái)越廣泛。
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