超滤膜材料科学与技术在水处理中的应用探讨

2018年07月环保与节能超滤膜材料科学与技术在水处理中的应用探讨张永壮（南堡开发区污水处理厂，河北唐山063305）摘要：水资源的利用与保护是当代世界发展的一个重要主题，近年来不少国家都积极开展污水净化工作，希望能够控制水源污染和水源紧缺的问题。超滤膜材料科学与技术是一种十分有效的污水处理技术，具有极其优秀的稳定性和净水效果，近几年在污水处理中应用广泛。在此背景下，本文针对污水处理中超滤膜材料科学与技术（以下称超滤膜技术）的应用做一个简要探讨，希望对大家有所帮助。关键词：材料科学与技术；水处理；超滤膜；化学反应超滤膜技术利用膜透分离对污水中的杂质，包括一些细菌病毒等进行过滤，达到污水处理的目的。近年来，随着国家工业化的持续发展，污水排放量在持续增加，一些不容易分解的杂质增加了污水处理的难度，传统的水处理技术难以满足当前污水处理的需求。因此，在污水处理过程中应用超滤膜技术，提升我国污水的处理水平，是当前社会发展所必须履行的任务。1污水处理超滤膜技术概述1.1超滤膜技术的工作原理通俗的讲，超滤膜是一种特殊制造的多孔材料，对直径大于其孔径的颗粒有良好的隔绝能力，其推动力来源主要是浓度梯度、电势梯度及压力梯度。超滤膜技术就是利用一层超滤膜将一些分子较大的杂质分离出来，在压力的作用下，污水中的小分子物质通过滤膜，而一些大分子的物质则会被阻隔在滤膜的另一侧，从而完成部分杂质的分离。在这个过程中，由于滤网表面一些化学作用的影响，还能够进一步提高水源的品质。目前来看，超滤膜技术在我国应用已经相对广泛，为我国的污水处理做出了巨大的贡献。1.2污水处理超滤膜技术的显著优点通过相关的理论比较以及长期的应用反馈，我们发现，与其他的污水处理技术相比，超滤膜技术主要有以下优点：（1）拥有良好的过滤效果，能够对污水中的杂质进行更彻底清除，从而得到更为清洁的处理水。（2）污水处理的过程中主要利用物理过滤的原理，不会使污水中的杂质发生化学反应，造成二次污染。（3）处理过程能够实现自动化的程度更高，从而使得污水处理操作过程简单，易于实现，并且这种处理方式能够更好的进行参数的控制，保证处理的质量。（4）超滤膜技术受外界的影响较小，拥有着更好的适应能力，应用范围更广。其设备的耐热性能达到140摄氏度以上，能够满足各种条件下的污水处理要求，并且能够在强酸强碱的作用下进行使用。2水处理中超滤膜技术的应用2.1饮用水处理我国地大物博，水资源储存也较为丰富，但是在这部分储存中有很大一部分不适于饮用，并且近年来水污染日益严重，饮用水逐渐出现短缺的现象。出于对身体健康的考虑，现代人类对于饮用水的要求越来越高。因此，我们必须做好环境工程的水处理工作，努力为人们提供更加适合饮用的水。将超滤膜技术应用在饮用水处理过程，能够去除水源中的一些有害物质，尤其是一些病毒和细菌，这对饮用水质量的提升有着巨大的作用。2.2造纸污水处理造纸污水在我国污水排放中占据着很大一部分比例，并且造纸污水蕴含的有害物质较多，危害极大，传统的污水处理方式在污水处理上存在一定的难度，而且往往达不到预期的效果。一般来讲，造纸污水中的主要杂质是浆液和木素等，这些杂质含量较大，利用超滤膜技术，能够迅速将这些杂质进行分离，由于在处理过程中没有造成二次污染，对于分离的杂质，又可以进一步进行循环使用，所以其不仅能够起到较好的污水处理效果，对于工厂的收益也有较大的提升。造纸污水中含有不少能够威胁到人类身体健康的杂质，所以污水处理的效果也有较高的要求，从这一点来讲，超滤膜技术也是污水处理的首选技术。2.3海水淡化处理随着水污染的加剧和淡水资源的逐年减少，不少国家都将目光投向了海水。海水储量巨大，如果能够将海水利用起来，对于解决当前的水资源短缺问题，无疑有巨大的助力。电渗技术是当前海水淡化效果较为良好的一种技术，但是其能量投入过于巨大，不管从经济效益还是环境保护方面来看，都是不可取的。相比较而言，超滤膜技术的综合效益要远远高于电渗技术。超滤膜技术具有非常优秀的物化性能和分离性能，能够将海水溶液中的杂质分离出来，保证淡化水的品质。超滤膜技术在运行过程中的能量投入要远远低于电渗技术，能耗和成本投入都在能够接受的范围之内。2.4油质废水处理工业生产中排放的污水有很大一部分比例为油质污水，一般来讲，油质污水利用物理过滤或者活性炭吸附的方式，就能够达到处理的效果，但是一部分油质污水的油质种类为乳化剂，传统方式的处理效果较差。这类污水利用超滤膜技术，能够将污水中的油性分子阻隔在膜的一侧，水分子进入另一侧，从而提高污水处理的效果。此外，它还能够对污水中的氧化物质进行处理。2.5电镀废水处理电镀废水中含有大量的离子，无法被微生物进行分解吸收，并且其泥含量较高，所以一些微生物处理技术、电解法处理技术等效果都极差。但是将超滤膜技术应用到电镀废水的处理中，能够极大程度上改善废水的处理效果，相关试验表明，超滤膜技术能够有效地降低电镀废水中大约85%的总有机碳量，其他污染物的处理效果也较为理想。所以说超滤膜技术对于控制电镀废水的污染，做好水资源的保护，有着非常大的优势。2.6食品工业污水的处理食品企业的工业废水含有大量的乳糖、淀粉等有机杂质，这些物质其实可以再次应用到工业生产，但是传统的污水处理方式都是直接将其进行分解，没有进行二次回收，存在一定的工业浪费。利用超滤膜技术，能够将工业废水中的有用物质进行分离，并且不会对其造成污染，从而可以将这些物质再次投入到工业生产，提高生产的效益。并且，食品企业的废水中往往会滋生出大量的细菌、真菌、病毒等，超滤膜技术能够有效地对其进行分离。参考文献：[1]潘闯.浅谈水处理中超滤膜技术的应用[J].科技经济导刊，2016，（30）：94.[2]叶阳阳.超滤膜技术在环保工程水处理的应用分析[J].资源节约与环保，2016，（08）：33.221