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对超滤膜技术在自来水处理中的应用范例研究

2015-10-21康银章

科学时代·上半月 2015年7期
关键词:超滤膜技术应用研究

康银章

[摘要]在城市建设大规模推进过程中,自来水成了人们饮用水的主要方式,在针对饮用水进行净化处理的过程中,应用超滤膜技术使得水质标准得到极大改善。本文通过对超滤膜技术的全面了解,针对这一技术进行了系统阐述,系统分析了这一技术的工作原理,并介绍了整体的技术特点,并将应用过程中存在的问题进行了具体阐述。

[关键词]饮用水处理;超滤膜技术;应用研究

前言

在工业技术水平不断进步的情况下,供水行业也随之实现了某种程度上的优化,不仅整体规模实现了飞升,相关处理技术也得到了很大程度的优化。在城市人口逐渐增加的情况下,对供水行业提出了更加严峻的要求,再加上我国出现了大面积的严重水污染,导致供水行業面临空前压力。在这种情况下,应用超滤膜技术可以使得饮用水得到很大程度上的改善,将水质进行最大程度的净化。

一、超滤膜技术系统原理

从某种程度上来讲,超滤膜在专业性能上稍强于微滤膜,稍逊于纳滤膜,孔径在纳米与毫米之间,有着相对标准的操作压力,透过速率也十分理想,在分离分子质量上效果同样十分理想。在材料选择上偏聚氟乙烯较为常用,尤其是在针对饮用水进行具体的净化处理过程中。除此之外,聚氯乙烯也是较为理想的应用材料。利用超滤膜进行饮用水净化处理过程中,通过三种方式进行,首先是一次吸附,其次是阻塞,最后就是筛分。在一次吸附过程中,利用膜表面以及孔内所产生的应力,产生一定程度的吸附效果,最终吸附相应大分子,使其停留。在阻塞过程中,通过相应措施对污染物大分子进行处理,使其从模孔被有效清除。筛分具体是指通过拦截方式使相应的杂质在滤膜表面位置停留。

整体上讲,超滤膜是以压力差作为动力,趋势原水穿过滤膜进行流动,在压力作用下,在膜的作用下,很多污染杂质以及大分子被吸附,同时被阻塞或者筛分,最终全部停留在膜孔或者表面位置,在最终环节进行彻底清除。在超滤膜技术中,主要是通过对物理原理的应用,来对水分子进行筛分,水本身并没有发生性质上的变化,这样一来就强化了超滤膜的性能优势,可以在大范围内进行应用。

二、超滤膜技术的系统技术特点

现对于传统工艺来讲,在针对自来水进行处理的过程中,超滤膜技术具有几方面的性能优势:

2.1水质高,添加剂少

通过对超滤膜技术的系统应用,可以在针对自来水处理的过程中,达到很好的净化效果,将原水中存在的各种杂质以及相关悬浮物质,进行有效排除,并且不会发生化学作用,使水质变得更加清澈。这样一来就无需进行大量的混凝剂投放,在特定情况下,甚至能够最终实现零投放,将会产生十分显著的水净化效果,使水质得到极为明显的改善。

2.2安全性能较强

在超滤膜技术的应用下,将会针对水微生物产生十分明显的净化效果。这是由于水微生物的颗粒尺寸要大于滤膜的孔径尺寸,这样就可以在超滤膜作用下将微生物进行有效过滤,减少水中微生物的整体含量。这样可以相应的减少针对微生物的消毒剂投放量,避免消毒剂对人体产生的负面影响,从一定程度上减少了水净化处理过程中造成的化学伤害。

2.3成本相对较低

在正在使用的净水设备中,应用超滤膜技术在操作过程中更加简单方便,不需要针对设备进行针对性重新设计,更不需要针对设备进行全面的系统改造。只需要以原有设备为基本框架,在此基础上进行相关技术组件的安装,就可以完成净水设备的改造,这在很大程度上降低了改造标准,使技术得到更加充分的应用。

2.4可控性更强

在超滤膜技术系统构成中,自动化技术是重要构成部分,通过这一技术来实现技术控制,可以根据需求进行针对性调整。不仅如此,通过可视化界面可以进行更加明朗的操作,使操作难度大大降低,可控性更强。在这种情况下,相关工作人员无需掌握极为复杂的技术或技巧,只需掌握简单的技能,就可以很好完成相关工作,除此之外,在针对设备以及技术进行后期维护的过程中,无需进行大量的资金投入。

2.5精简占地资源

通过对超滤膜技术的应用,可以在很大程度上精简占地面积,使土地资源得到极大节约,不再依赖于沉淀池,去污操作更加简单方便。这样一来,自来水厂在建设过程中,就可以将土地面积进行有效节约,使资源得到更加充分利用。

2.6环保性能更好

相对于原有的净水工艺或者技术而言,对于超滤膜技术进行系统应用,不会对环境造成很大程度的伤害,从而缓解了生态环保方面的压力。即使产生排放物,但是反洗水可以通过回收的方式进行二次利用,不仅如此甚至可以作为生活用水进行利用,所以在饮用水净化过程中几乎没有产生任何环境污染。在超滤膜技术背景下,针对自来水进行净化处理,可以在很大程度上将可持续发展贯彻执行。从常规角度讲,在针对自来水进行净化处理的过程中,应用超滤膜技术可以保证水质,将污染程度降到最低,并且经济投入相对较低,处理过程会展现出较高的效率。

三、技术应用过程中存在的具体问题

在针对饮用水进行具体处理过程中,超滤膜技术应用已经越来越广泛,尽管技术优势十分明显,但是存在的缺陷也逐渐显现出来。

3.1膜污染

在超滤膜技术应用过程中,膜污染已经逐渐成为这一技术的短板。并且在一定程度上限制了这一技术的进一步应用。在出现膜污染的情况下,将会由于相关污染物质对膜形成的表面附着,在很大程度上降低膜的过滤性能。在膜污染中,不仅有吸附污染,同时还有沉淀污染,除此之外还有生物污染。在针对超滤膜污染进行针对性处理的过程中,需要以膜组件为基本工具,针对膜面开展针对性处理,或者通过原水预处理的方式来进行膜污染处理,除此之外,通过定期清洗的方式同样能够产生较好的处理效果。以原水水质为基本条件,进行超滤膜工艺的优化,不仅可以将膜污染降到最低,同时还将会极大优化超滤膜的性能,使自来水处理产生更加明显的效果。

3.2对压力驱动依赖性较强

在应用超滤膜技术进行自来水处理的过程中,无论哪一种类型的超滤膜,都需要以压力作为核心驱动力。尽管压力较小,没有超出纳滤膜或者反渗透膜,但是与常规滤池相比,压力仍然很高。相对于传统的常规工艺来讲,受到膜污染的影响,需要进行相对频繁的清洗,不仅需要进行水力清洗,同时还需要进行化学清洗,这样将会产生较高的成本,同时还会在一定程度上缩短膜的正常使用寿命,从而在无形中增加了处理成本。

3.3技术应用不成熟

在针对自来水进行处理过程中,并没有形成相对成熟的技术,不仅是膜技术不够成熟,其他类型的处理技术同样不够成熟,这就在一定程度上对膜技术的进一步发展造成了限制。面对这种情况,就需要从处理工艺上进行优化,使超滤膜技术可以在应用过程中发挥更大作用,并形成系统成熟的技术应用体系。不仅如此,由于技术上的不成熟,很难在规模较大的厂子进行应用,通常都在规模相对较小的自来水厂进行应用。在技术应用过程中,很难积累起成熟的技术经验,从而无法形成系统成熟的应用理论。再加上研究工作的缺失,造成理论上的断条,限制了实践工作的进一步开展。

四、结语

在针对自来水进行净化处理的过程中,通过对超滤膜技术的应用,可以在一定程度上使自来水净化工艺得到优化,并且使自来水得到水质方面的极大提升,对传统处理技术及工艺形成突破,最终改善整体的自来水处理状况,强化自来水处理的系统效果。

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