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摘要:現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的,人類也因此而得到了慘痛的教訓(xùn)。要想改善人類賴以生存的環(huán)境,就必須推行并落實(shí)環(huán)境工程,減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。為了更好地推動(dòng)超濾膜技術(shù)的發(fā)展,從多個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行了分析,以期加快我國(guó)水環(huán)境治理工作的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:環(huán)境工程;超濾膜技術(shù);生態(tài)環(huán)境;污水
城市的水處理是環(huán)境工程的重要內(nèi)容之一。目前,在水處理中應(yīng)用較廣的是超濾膜技術(shù)。采用該技術(shù)能有效過(guò)濾水體中的懸浮顆粒、膠體物質(zhì)以及一些藻類、細(xì)菌、病毒等,從而起到凈化水質(zhì)的作用。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為能效低、效率高、處理范圍大等,被廣泛應(yīng)用于各種污水的處理中。
1超濾膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
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(guò)濾水中的微生物,并減少消毒劑的使用量。因此,應(yīng)用超濾膜技術(shù)可極大地優(yōu)化水質(zhì)。
1.2水質(zhì)好,混凝劑投放少
在水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)能高效地去除水中的懸浮物和降低濁度,且無(wú)視水體的化學(xué)特性,產(chǎn)水濁度通常能達(dá)到0.1NTU以下。此外,應(yīng)用超濾膜技術(shù)還能極大地減少混凝劑的使用量,在原水水質(zhì)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(qiáng)大
通常情況下,超濾膜技術(shù)采用自動(dòng)化PLC控制形式,能實(shí)現(xiàn)自調(diào)整和自適應(yīng)。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(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí),就能輕松操作該系統(tǒng)。
1.4造價(jià)低廉,易于改造
對(duì)于現(xiàn)已經(jīng)投入使用的凈水系統(tǒng),應(yīng)用超濾膜技術(shù)時(shí)并不需要改造,只需要在原有的凈水系統(tǒng)中加入超濾膜組件即可。
1.5與其他單元的組合較為簡(jiǎn)單
超濾膜技術(shù)能與化學(xué)預(yù)氧化、強(qiáng)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(jī)物。此外,有機(jī)物的去除還對(duì)氯胺的消毒副產(chǎn)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(yù)處理
在對(duì)水進(jìn)行過(guò)濾前,應(yīng)先對(duì)水進(jìn)行預(yù)處理,即向水中投入適當(dāng)?shù)乃巹匀コ械挠袡C(jī)物,從而在一定程度上減緩膜污染。研究發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行超濾處理前,加入混凝劑能有效增加膜通量,這對(duì)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(shí),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(xiàn)實(shí)意義。此外,粉末炭會(huì)黏附在膜表面,形成濾餅層,進(jìn)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(fù)膜的過(guò)濾功能,常見(jiàn)的清洗超濾膜的方法包括物理清洗和化學(xué)清洗。物理清洗的介質(zhì)為水和氣。利用最普通的水洗法可發(fā)現(xiàn),先進(jìn)行逆流沖洗后再正沖的效果好于單獨(dú)正沖或反沖,且活性劑與超聲波工藝的結(jié)合比單獨(dú)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(shí),可將多種方式結(jié)合到一起使用。但無(wú)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(xué)藥劑清洗也是非常必要的。
2.3其他方法
為了實(shí)現(xiàn)減緩膜污染的目的,可以優(yōu)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(shù)的使用效果。目前,雖然關(guān)于水處理的技術(shù)有很多,但都只是研究熱點(diǎn),真正廣泛應(yīng)用到實(shí)際中的技術(shù)較少。因此,還有很多工作需要進(jìn)一步開(kāi)展,并結(jié)合實(shí)際情況選擇最合適的清洗方法。
3超濾膜技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
3.1氣動(dòng)閥的開(kāi)關(guān)速度
超濾膜系統(tǒng)的氣動(dòng)閥需要經(jīng)常開(kāi)、關(guān),但在開(kāi)啟氣動(dòng)閥時(shí)會(huì)發(fā)出較大的響聲。為了更好地解決該問(wèn)題,需要經(jīng)常性地調(diào)整氣動(dòng)閥上的消音器,控制閥門開(kāi)、關(guān)的速度,從而保證閥門的開(kāi)、關(guān)速度處在正常范圍內(nèi)。
3.2膜通量和透水率的恢復(fù)
在超濾膜運(yùn)行一段時(shí)間后,截留物會(huì)在膜上堆積,進(jìn)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(fù)性清洗的方式。在用質(zhì)量濃度為500mg/L的氯酸鈉氣洗,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%的鹽酸溶液浸泡后發(fā)現(xiàn),恢復(fù)效果不持久。此時(shí),需要更換清洗藥劑,可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的檸檬酸與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%的鹽酸混合浸泡膜組,其恢復(fù)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(tǒng)的設(shè)計(jì)氣洗程序中,11個(gè)膜組是單獨(dú)設(shè)計(jì)的。由于閥門的開(kāi)、關(guān)速度存在差異,在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)2個(gè)或多個(gè)膜組同時(shí)氣洗的情況,進(jìn)而導(dǎo)致氣洗流量較小,影響了氣洗的質(zhì)量。為了更好地解決該問(wèn)題,需要優(yōu)化氣洗程序,保證所有膜組參與到氣洗中,且在上一個(gè)膜組氣洗時(shí),下一個(gè)膜組要呈等待狀態(tài),從而保障各個(gè)膜組的沖洗氣量,提高超濾膜的清洗效果。在采用閥門調(diào)節(jié)出水時(shí),應(yīng)選用靈敏度較高的閥門。在懸著真空裝置時(shí),必須通過(guò)管徑嚴(yán)格計(jì)算真空泵的能力,并留有一定的余量。針對(duì)原水水質(zhì)的不同,前端的預(yù)處理起著重要的作用。因此,應(yīng)選擇合適的預(yù)處理工藝,以保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和緩解膜污染。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在環(huán)境工程水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)是當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。作為21世紀(jì)最重要的水處理技術(shù),超濾膜技術(shù)具有安全性高、水質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn),在環(huán)境工程中具有非常廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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作者:馮淼 單位:隆堯縣環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站