全膜法水处理工艺在环境保护中的应用

师 虹

（上海电气集团国控环球工程有限公司，山西 太原 030024）

污水如果未经处理便随意进行排放，很容易对环境造成严重的影响和破坏，对环保工作产生巨大阻碍，近几年，随着人们环保意识的不断增强，我国水污染问题得到了有效缓解，但仍需加大对水污染问题的处理力度，进一步提升污水处理效果，持续降低污水对环境产生的影响和危害。全膜法水处理工艺起到改善污水净化的作用，因此有必要对其合理应用展开深入研究。

此工艺主要指的是将超滤、微滤、反渗透、EDI 等一些不同的膜工艺有机结合，达到高效去除污水中的污染物或深度脱盐的目的。通过此项工艺处理后的出水能够满足锅炉补给水、回用水以及电子超纯水等方面的用水要求，现阶段此项工艺已经广泛地在石化、冶金、电力等一系列领域中得到了应用[1]，其技术优势如表1 所示。

表1 全膜法水处理工艺优势表

案例工程为山西沁河源头生态修复和水环境治理工程，整体工程造价约为43162 万元，其中包括设计费用大约502 万元，以及建设工程费大约42 660万元。该工程项目主要涉及两大环境保护内容，分别为水环境污染系统治理、水源涵养、水土保持项目，前者主要包括农村生活污水处理工程（如表2）以及污水处理厂扩容项目，后者主要包括沁河支流方面的水土保持、生态修复工程以及沁源县飞播造林工程等。该环境治理工程在实际建设过程中，对全膜法水处理工艺进行了运用，因此本文以该工程为例，针对全膜法水处理工艺在环境保护中的应用作出分析和探讨。

表2 农村生活污水处理工程情况表

3.1 反渗透技术的应用

反渗透技术属于全膜法水处理工艺的重要组成内容，此项技术通常也称为“顶膜分离处理技术”。在具体应用中必须要借助多种设备的支持方可发挥此项技术的价值和作用。常见的设备包括：高压泵设备、反渗透压机械设备、过滤器设备等。借助高压泵可以有效达到高压冲水的目的，从而使后期反渗透工作能够顺利高效开展。反渗透压机械设备属于反渗透技术中较为复杂的环节，同时该设备自身的精密度也非常高，在具体应用中主要对污水中存在的盐类物质、化学大分子物质等进行分解，使其顺利通过相应过滤膜，这样便可以达到对污水淡化处理的目的。目前我国环保项目中用到的膜处理材料具体类型一般比较复杂，为了保证高压泵设备的实际工作效率及质量，相关工作人员要结合实际需要处理的污水类型，合理选用适宜的膜处理材料[2]。

例如在本工程中，针对部分工业废水在实际开展处理工作时，主要选用的是半透明膜，这种膜制作工艺相对较为成熟，具体应用时可以有效地对水体中存在的大部分杂质开展高效过滤及处理工作，同时还可以将经过处理的相应杂质开展进一步的细化处理。除此之外，半透明膜材料还能够细化成为相应的复合膜及醋酸纤维膜，均有着极强的拖延性能，一般情况下半透明膜的实际拖延效率能够达到91.5%左右，这种膜处理材料可以大大地提升水资源的循环利用效率。

反渗透技术在实际应用过程中，往往需要用到相对较多的设备，而且一些设备的实际内部构造也较为复杂，导致此项技术的工艺流程较为繁琐，为切实保证污水处理质量，相关工作人员要根据具体情况合理地对半透明膜开展定期更换工作。

3.2 超滤膜技术的应用

此项技术属于全膜法水处理工艺中的关键技术，又可以称为“UF 膜分离技术”，在实际应用中，过滤工作的主要推动力通常来自外界的压力，借助环境外力的作用达到膜分离的目的，从而保证污水中的相应大分子顺利通过隔离层。对于超滤膜中的膜材料孔径标准及规格必须保持相同，同时额定大小的孔径一般处于0.02 μm 以下。在具体作业过程中其工作原理主要为在外界环境压力的作用下，所有的水分子均能够直接通过相应的过滤膜表面的微孔，但是对于一系列除水分子之外的其他小分子物质，却无法通过这些微孔，这便达到了对除水分子之外所有其他小分子物质进行过滤的目的。一般情况下，只要分子直径处于过滤膜孔径以上的分子全部都会被有效地阻挡在外，从而达到对污水做出净化及分离处理的目的。除此之外，在预处理工作中，技术人员结合不同物质在实际膜通过方面存在的差异性，合理地对超滤膜的孔径大小作出适当调整，以此达到对不同污染物开展科学高效过滤的目的。另外，超滤膜材料本身不但具备着较强的抗酸碱性还有抗氧化性，随着工艺技术的发展，有着越来越高的精度，一般情况下能够对0.003 5 m～0.001 81 m 左右的各类分子物质开展过滤工作，而且还可以在不同压力的水环境下稳定开展水体过滤工作，这也使得此项技术实际应用范围相对较广[3]。

3.3 EDI 技术的应用

EDI 技术又称之为“电混床”技术，在具体应用中，一般是借助电信息及离子交换技术，对污水中的各类污染物开展处理工作，这两项技术通过协调使用，大幅度提升实际污水处理成效。由于此项技术在实际应用时不需要添加相应的酸碱物质，可以避免酸碱对已经完成净化的相应水体造成二次污染，从而可以使全膜法提取的相应水体资源自身的纯净度及安全性得到进一步提升。此项技术在实际应用中，各类设备的占地面积以及空间相对较小，同时能够开展可持续性生产作业，实际工作效率及质量也相对较高。工作人员一般仅需开展一些较为简单的操作便可以完成对污水的过滤，所以呈现出了成本投入低、工作效率高、人工作业量小的特点。在具体应用过程中，技术人员要将电流与处理膜方面的两极电极进行连接，当完成通电操作之后，在膜的两端出现一定的电位差，这时污水中存在的阳离子物质在阴极环境下快速地与阳极离子开展交换工作，从而逐渐进行聚集，这样就会缓慢地形成相应的氢离子及氢氧离子。通过反复开展电解作业后，最终得到高质量的纯水。通过EDI 技术取得的水体实际导电率一般能够达到0.055～0.066 μS/cm，这一数值与纯净水方面的平均导电率基本可以保持一致。另外，通过对EDI 技术的合理运用还可以达到电离再生的效果，对污水开展持续性拖延处理，得到纯度相对更高的水资源[4]。

近几年在我国可持续发展战略以及生态文明建设背景下，环境保护工作受到高度重视，通过将全膜法水处理工艺应用于环境保护工作中，可以进一步提高对污水的处理成效，进而避免污水对环境造成污染和破坏。本文以山西沁河源头生态修复和水环境治理工程为例，针对其开展环保工作时的全膜法水处理工艺运用策略展开了深入探究，经分析验证，该工程的技术应用策略具备良好可行性，通过对此项技术的应用该工程进一步提升了环境保护效率和质量，尤其是在污水治理方面显著提升了的实际治理效果，因此值得大力借鉴和推广，从而助推我国生态环境不断向好发展。