超滤膜技术在环境工程水处理中的应用浅谈

2016-03-16 10:42冯淼
科技与创新 2016年4期
关键词:超滤膜技术环境工程污水

冯淼

摘 要:现代经济的发展是以牺牲环境为代价的,人类也因此而得到了惨痛的教训。要想改善人类赖以生存的环境,就必须推行并落实环境工程,减少对环境的污染和破坏,实现生态环境的可持续发展。为了更好地推动超滤膜技术的发展,从多个角度对其进行了分析,以期加快我国水环境治理工作的发展。

关键词:环境工程;超滤膜技术;生态环境;污水

中图分类号:TU991.2 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.157

城市的水处理是环境工程的重要内容之一。目前,在水处理中应用较广的是超滤膜技术。采用该技术能有效过滤水体中的悬浮颗粒、胶体物质以及一些藻类、细菌、病毒等,从而起到净化水质的作用。该技术的应用优势为能效低、效率高、处理范围大等,被广泛应用于各种污水的处理中。

1 超滤膜技术的优点

1.1 出水微生物的安全性高

超滤膜的孔径通常为0.001~0.02 μm,能有效地过滤水中的微生物,并减少消毒剂的使用量。因此,应用超滤膜技术可极大地优化水质。

1.2 水质好,混凝剂投放少

在水处理中应用超滤膜技术能高效地去除水中的悬浮物和降低浊度,且无视水体的化学特性,产水浊度通常能达到0.1 NTU以下。此外,应用超滤膜技术还能极大地减少混凝剂的使用量,在原水水质允许的情况下,甚至可不投放混凝剂,从而避免其污染净水。

1.3 操控性能强大

通常情况下,超滤膜技术采用自动化PLC控制形式,能实现自调整和自适应。因其操作界面可视化,极大地降低了操作难度,操作人员只需要经过简单的学习,就能轻松操作该系统。

1.4 造价低廉,易于改造

对于现已经投入使用的净水系统,应用超滤膜技术时并不需要改造,只需要在原有的净水系统中加入超滤膜组件即可。

1.5 与其他单元的组合较为简单

超滤膜技术能与化学预氧化、强化混凝、活性炭吸附等工艺组合在一起,从而去除水中的有机物。此外,有机物的去除还对氯胺的消毒副产物起到了有效的控制作用。

2 提升超滤膜耐污染性的方法

2.1 原水预处理

在对水进行过滤前,应先对水进行预处理,即向水中投入适当的药剂,以去除水中的有机物,从而在一定程度上减缓膜污染。

研究发现,在进行超滤处理前,加入混凝剂能有效增加膜通量,这对增加渗透通量有很好的效果。在采用粉末活性炭超滤膜工艺处理水时,加入粉末活性炭不仅能避免膜受到污染,还能增加膜通量,具有一定的现实意义。此外,粉末炭会黏附在膜表面,形成滤饼层,进而起到防止污染的作用。

2.2 膜清洗

清洗超滤膜能在一定程度上恢复膜的过滤功能,常见的清洗超滤膜的方法包括物理清洗和化学清洗。物理清洗的介质为水和气。利用最普通的水洗法可发现,先进行逆流冲洗后再正冲的效果好于单独正冲或反冲,且活性剂与超声波工艺的结合比单独使用一种方法的效果好。因此,在利用物理清洗法清洗超滤膜时,可将多种方式结合到一起使用。但无论采用哪种物理清洗方式,都只能除去超滤膜表面的污染物。因此,采用化学药剂清洗也是非常必要的。

2.3 其他方法

为了实现减缓膜污染的目的,可以优化膜分离的条件,比如温度、压力和流速等,从而有效提高超滤膜技术的使用效果。目前,虽然关于水处理的技术有很多,但都只是研究热点,真正广泛应用到实际中的技术较少。因此,还有很多工作需要进一步开展,并结合实际情况选择最合适的清洗方法。

3 超滤膜技术应用中存在的问题

3.1 气动阀的开关速度

超滤膜系统的气动阀需要经常开、关,但在开启气动阀时会发出较大的响声。为了更好地解决该问题,需要经常性地调整气动阀上的消音器,控制阀门开、关的速度,从而保证阀门的开、关速度处在正常范围内。

3.2 膜通量和透水率的恢复

在超滤膜运行一段时间后,截留物会在膜上堆积,进而影响膜的透水率和膜通量。因此,除了采用普通的气洗方法外,还需要采用恢复性清洗的方式。在用质量浓度为500 mg/L的氯酸钠气洗,再用质量分数为0.7%的盐酸溶液浸泡后发现,恢复效果不持久。此时,需要更换清洗药剂,可用质量分数为1%的柠檬酸与质量分数为0.7%的盐酸混合浸泡膜组,其恢复效果较好,清洗效果较为理想。

3.3 气洗程序和冲洗气量

在传统的设计气洗程序中,11个膜组是单独设计的。由于阀门的开、关速度存在差异,在运行过程中会出现2个或多个膜组同时气洗的情况,进而导致气洗流量较小,影响了气洗的质量。为了更好地解决该问题,需要优化气洗程序,保证所有膜组参与到气洗中,且在上一个膜组气洗时,下一个膜组要呈等待状态,从而保障各个膜组的冲洗气量,提高超滤膜的清洗效果。

在采用阀门调节出水时,应选用灵敏度较高的阀门。在悬着真空装置时,必须通过管径严格计算真空泵的能力,并留有一定的余量。针对原水水质的不同,前端的预处理起着重要的作用。因此,应选择合适的预处理工艺,以保证膜系统的稳定运行和缓解膜污染。

4 结束语

综上所述,在环境工程水处理中应用超滤膜技术是当前的发展趋势。作为21世纪最重要的水处理技术,超滤膜技术具有安全性高、水质稳定的特点,在环境工程中具有非常广阔的发展前景。

参考文献

[1]李志国,臧新宇.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].科技创新与应用,2013(23).

[2]景海伟.超滤膜技术在自来水处理中的应用研究[J].科技创业家,2014(7)3.

〔编辑:张思楠〕

猜你喜欢
超滤膜技术环境工程污水
对话专业:环境工程专业
污水罐坍塌
关于在新农村建设中环境工程管理存在问题及解决思路的探讨
环境工程发展对经济的影响研究
二氧化氯消毒在城北污水厂中应用
浅谈水处理中超滤膜技术的应用
环保工程水处理过程中的超滤膜技术运用
超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
基于低水温条件下超滤膜技术在饮用水处理中的应用
环境工程监理的相关认知