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全膜法水处理工艺技术在环境保护中的应用

2022-02-14

资源节约与环保 2022年1期
关键词:膜法反渗透膜反渗透

赵 伟

(山西正航环保科技有限公司 山西太原 030024)

引言

针对现存环境污染问题,我国提出了一系列的政策措施,旨在加大工艺技术研究力度,希望能够加快问题处理速度,避免环境恶化,恢复生态环境体系,为人们生存提供良好的环境空间。在环境问题处理中,污水处理是目前最为头疼的问题。为加强处理效果,合理应用先进处理技术,并做好相关研究工作尤为重要。全膜法水处理工艺技术作为目前污水处理中较受关注的技术种类,本文将对其展开研究探讨,希望对相关从业人员有所帮助。

1 全膜法水处理工艺技术原理

全膜法水处理工艺技术中涵盖了融合超滤技术、连续电解除盐技术、反渗透技术等多方面技术内容,是功能齐全,有效处理各种水质的新型技术(如图1)。

图1 全膜法水处理设备

全膜法水处理工艺技术的工作原理为:首先该技术能够根据污水中含有物质的几何形态、体系、物理构成等差异对污水实施分离处理,达到削弱污染程度的目的;其次,根据污水中各物质存在的化学属性以分离膜处理方式完成分离处理(如图2)。该工艺技术的应用会受到溶解速度和扩散速度两方面因素的影响,两者速度越快,透过膜的时间越短,说明过滤效率越高,污水中杂质清除率越好[1]。

图2 膜分离处理

全膜法水处理工艺作为第三代水处理工艺,操作流程大致要经过超滤、微滤、反渗透、EDI 技术处理这几个步骤,将水体实施离心处理后,通过超滤实行上层清液的初步处理,之后再利用反渗透、EDI 技术对其中含有的氮磷等有机污染物加以处理和弱化,恢复水质。全膜法水处理技术在初期使用中,具备较好的吸附功能,能够有效替换以往的活性炭材料,避免频繁更换。在重度污染水质处理中,可先实行大分子物质的处理,并在此过程中对容易受损的膜结构加以保护,避免问题的产生,确保总体的安全性、可靠性。该工艺中反渗透环节,充分利用反渗透膜在压力作用下实行科学处理和优化,并将污水中含有的细菌、有机污染物有效排出,之后再利用EDI 技术达到提纯净化处理,恢复水质。EDI 技术是在膜堆旁侧装置电流接通后,通过自由离子定向化迁徙,使阳离子和阴离子分开处理,达到除氮的作用。同时,电力分解的反复化操作还能够对盐类物质加以处理,增强水的提纯效果,确保提纯后水质酸碱度符合规范标准,不会对人体构成较大威胁。

2 全膜法水处理工艺技术的应用优势

2.1 避免二次污染产生

传统水污染处理技术容易因为一些因素的影响而导致水质出现二次污染。如在采用化学水污染处理技术时,就很容易因为其余化学元素的产生而造成水质的再次污染。而利用全膜法水处理工艺技术可规避这一情况,杜绝二次污染的出现,保证水源的清洁性,提高污水净化效率。不过该技术在使用中,根据污水中污染物种类的不同,净化处理效率有所不同,但均不会造成二次污染问题。

2.2 增强操作便捷性

与其他类型的污水处理技术对比分析可知,全膜法水处理工艺技术在实际操作中具有简单便捷的特征。该技术在使用过程中不需要引进高新设备工艺,只需要做好反渗透膜和超滤膜结构的优化处理,就能够保证污水过滤净化效果,从而达到分离处理目标,减少设备技术等方面的资金投放。同时,该技术在使用中,不会存在较大空间占用问题,实现了空间和资源上的节约,且每次污水处理速度较快,极大地满足了现今的作业要求,为环境保护目标的达成提供了动力[2]。

3 全膜水处理分类

一是超滤。超滤过程中选用的滤膜以孔径为0.005-1 微米的不对称多孔径半透膜为主,在过滤过程中内部施加压力在0.1-1 兆帕,在压力作用下,水中含有的小分子无机颗粒、溶解盐会通过滤膜孔洞,而有机污染大分子则会被隔离在滤膜上,进而达到污水初步净化的效果。

二是反渗透膜。反渗透膜用于进行污水中中颗粒物质的过滤和剔除,在反渗透膜挑选过程中,需充分考虑系统运行状态和要求,确保反渗透膜性能,减少因固体颗粒破坏对反渗透膜带来的影响,降低污染物隔离和净化效果。

三是微滤。微滤与超滤的作业原理是一样的,只不过两者在过滤过程中,对颗粒大小尺寸的把控不相同。微滤过滤的颗粒物尺寸在1 微米左右。通常被应用在工业给水及污水处理过程中,或者电子行业的超纯水处理过程中。

四是海盐处理。虽然现有的海水资源储量较为丰富,但仍无法有效解决水资源危机问题,这其中的一大原因就是海水淡化处理工艺不成熟,在海水提盐转化过程中存在高成本、高消耗的情况,海水的有效利用受阻,阻碍了水环境的良好发展。为此,就应加强对海盐剔除技术的研究成为目前工作人员的主要任务。

电渗析技术的应用是进行海盐剔除,保证海水处理的有效技术。借助模块化设计生产结构,与EDI装置有效安装,满足电渗析的处理技术要求,达成连续水源净化的目标,保证出水量予水质质量。同时该技术在应用中的自动化作业效率较高,降低了人工等方面的消耗,为海盐处理提供有力支持。不过由于该技术属于目前较为新型的技术种类,成熟度还不是很高,再加上国内发展上的制约,使得该技术应用未形成系统性的体系结构,在利用过程中仍会出现高成本、高消耗的可能,无法满足量化生产需求,还需进一步优化和调整,以减少不必要损失的形成。

4 全膜法工艺在环境保护中的应用

全膜法预处理工艺作为一个较为基础的处理手段,在实际应用中能够对污水进行初期的超滤膜过滤处理,将污水中含有的中大颗粒污染物有效隔离和剔除,降低水质内有害物质的含量,为后续净化处理打造良好环境,保障污水处理的安全性、有效性。相比传统的活性炭处理技术,该方式具有效率高、速度快、清洁效果好等优势,可有效降低水质中污染物含量,提高水质干净度,防止排放过程对环境带来破坏和影响。

4.1 反渗透工艺

反渗透工艺是利用反渗透膜进行污水中杂质清除的一种方式。反渗透膜是由醋酸纤维薄膜和反渗透复合膜两种材料组成的。膜身较为细致,溶水效果好,在污水隔离处理中能够有效剔除过滤后水质中杂质及污染物,提高水质。在使用该技术的过程中,工作人员可借助高压变频器作用来加快水循环处理速度,实现杂质的快速过滤处理。使用中需要注意的是,高压泵不能直接冲击渗透膜,以免高压破坏膜结构,缩短使用寿命[3]。

4.2 EDI技术

EDI 技术是利用电渗透和离子交换技术融合的方式,通过树脂再生,对污水中盐类杂质实施脱离处理。该技术在使用中可反复应用,优化净化后水质质量。另外,在使用该技术的过程中,一些处理企业还会采取添加抛光床的方式,对水中离子浓度实施降解处理,加大污水处理力度。但抛光床设备使用频率较低,一段时间就需要进行清理和更换,以保证处理效果。

在使用该技术的过程中,因离子交换膜与离子交换树脂间的相似性较强,结合在一起能够形成更加稳定的渗透结构离子交换膜在使用中会设置阳离子和阴离子这两层膜,而离子交换树脂在两层膜之间,这样的排列组合能够形成浓水室,确保污水按照规定方向流动,之后再通过正负极的作用完成离子迁移处理,处理后的水资源会直接进入到浓水室中,让污水中的离子直接顶替交换数值吸附后产生的孔位,完成迁移和吸附处理。

5 全膜法水处理工艺的优化措施

在经济快速发展背景下,环境受污染程度不断增加,相应的污染治理措施和方法也在进行着创新与优化。水资源作为人们生活生产的重要资源,其存在的污染和短缺问题,对人们的生活质量及生产作业开展带来了较大的阻碍。且随着现代社会前进脚步的加快,水环境污染问题及影响因素也变得越来越复杂,这就导致传统处理工艺无法对该类问题加以有效解决,加剧了水环境变质,破坏了人们的生存环境。

全膜法水处理工艺是在该情况下创新优化而来的新型污水处理工艺,该工艺技术对传统工艺展开升级和优化,加强了污水处理及治理的有效性,减少了污水中存在的杂质和残留物,削弱了对环境带来的破坏和影响,不仅可对水资源生态环境加以保护,还能推动生活生产工作的有序进行,提高生活质量。目前全膜法水处理工艺在诸多领域均得到了广泛应用,如在半导体行业中,通过反渗透及连续电解除盐技术,实现灭菌净化处理,降低水质中有害物质的含量,净化水质。在全膜法水处理技术应用过程中,应注意的内容有以下几方面。

5.1 前期理论分析

在运用全膜法水处理工艺技术开展环境保护时,需要提前对该技术的工艺理论作详细了解和分析,对污水构成、设备设施、可能出现问题、相关数据参数等进行细致研究和讨论,在其达到规范处理标准后,再落实到实践活动中,提高处理效率。另外,在实践落实前,还可通过参观及经验交流的方式,对全膜法水处理工艺技术展开探讨和分析,实现技术工艺的全面化管控,增强最终的效果。

5.2 完善规章制度

全膜法水处理工艺技术落实中,需要完善的规章制度对其加以科学管理,以提高各环节作业质量,达到理想化处理目标。为此,相关部门及企业应结合全膜法水处理工艺技术特征和优势,以及自身条件和工作要点,制定相应的规章管理制度,完善作业工序流程,促进相关工作的有效落实。

在规章制度制定中,一方面要完善上岗机制,发挥自主性,满足规范化操作要求;另一方面优化监督机制。在每个子系统运行过程中,都应设置专业监管人员,确定子系统运行状况,判断其是否符合规范要求,查看污水处理的各项参数是否存在超出问题。同时监督人员需开展设备检修和养护工作,确保设备的各项性能,避免因故障问题引起危险事故,影响污水处理效果。对于定期养护资料要实行存档保存,便于后续查看,在问题出现后方便快速解决和处理。

5.3 确保全膜法在环境保护中作用的充分发挥

为了充分发挥全膜法水处理技术在环境保护中的作用,加大环境污染问题的处理力度,相关部门要做好该技术工艺的宣传和推广工作,让更多人了解到该技术的作用与特征,认识到该技术的重要性,并在宣传和推广过程中深化人员的环保意识,树立正确的环保理念,主动参与到环境保护工作中来,以此加快污染处理进程,实现环境保护的目标。

5.4 强化人员综合素质能力

在全膜法水处理工艺落实中,应加大技术人员培训和教育力度,准确掌握该技术优势和要点,熟练操作各种技术工艺,以此保证全膜法水处理工艺落实有效性,发挥其作用,优化水处理质量,保护水环境。在培训中,需根据工作人员的实际情况给出专业指导建议。

对于新聘技术人员,开展岗前培训工作,使其熟练掌握技术要点。现有技术人员应注重自身知识储备的更新和优化,利用专家讲座等不同形式扩展技术人员眼界,丰富经验技能,合理操控全膜法水处理工艺,加强相关设备设施使用的安全性、可靠性。

5.5 加强对水环境保护的重视力度

在现今发展中,应加大对水环境保护的重视力度,明确水处理技术应用的重要性,只有这样才能不断进行水处理技术的创新和应用,解决现存的水环境污染及危机问题,丰富水资源储量,提高水资源质量。如果技术人员不能对水处理行业有进一步了解和重视,在实际作业中就很容易因为水质不断变差,对环境及人们身体健康构成严重威胁,进而阻碍后续发展建设活动的落实。

5.6 加强社会对环保水的需求

社会对环保水需求量会直接影响到环保水处理行业的发展情况。在现今发展背景下,如果社会对环保水需求量逐渐降低,那么在市场中就会形成很多企业放弃环保水处理的情况,企业数量锐减,相应的技术形式无法得到提升和改善,水处理工作自然不会取得理想成果,水环境污染问题也将日益严重,最终很可能导致城市水资源匮乏,无法满足社会发展的需求。

当前,市场中各领域发展过于注重经济效益,因社会对环保水需求量的下降,企业的经济效益也会缩减,给行业发展带来阻碍和制约,引起了后续一系列问题的产生。为此,就要加大社会对环保水的需求量,为水处理行业发展营造良好的环境氛围,加大污水处理力度,从而改善人们生活质量,推动现代社会的长远进步。

结语

本文对全膜法的原理与优势进行了深入分析,之后对全膜法在环境保护中的应用要点及提升应用效果的方式进行了详细阐述,希望本文的论述对相关从业人员有所帮助,进而在日后的工作中能够加大环境污染治理力度,恢复生态环境。全面掌握全膜法水处理工艺,完善相关规章制度,以此为人们营造健康、舒适的生活空间,进一步推动我国可持续发展目标的达成。

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