超濾技術(shù)在給水處理中的應(yīng)用

張金棟

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 550002）

超濾技術(shù)在給水處理中的應(yīng)用

張金棟

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 550002）

“氮含量”超標(biāo)是影響給水治理的常見因素，對(duì)生活區(qū)域供輸水造成不利影響，提升給水治理是優(yōu)化生活環(huán)境的關(guān)鍵。結(jié)合超濾技術(shù)及其裝置應(yīng)用情況，本文分析了其在總氮測(cè)定及處理中的應(yīng)用方法，從而提高了水資源的凈化率，保障人居生活中的安全用水機(jī)制。

超濾技術(shù)；總氮測(cè)量；給水處理；應(yīng)用

水中含有適量氮元素，可保持水質(zhì)系統(tǒng)的均衡化發(fā)展，為水中生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。但是，若含氮總量超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，不僅破壞了水質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，污染了水質(zhì)環(huán)境，對(duì)人居生活用水也是極為不利的。基于超濾技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)下，總氮測(cè)定技術(shù)實(shí)現(xiàn)了改革突破，借助超濾技術(shù)及總氮測(cè)定方案，能夠形成更具先進(jìn)性的水質(zhì)測(cè)定處理方案。

1 超濾技術(shù)

我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)廢棄物排放導(dǎo)致水質(zhì)污染加重，破壞了城市生活環(huán)境的協(xié)調(diào)性。環(huán)境監(jiān)測(cè)站是污染治理的主要機(jī)構(gòu)，影響著區(qū)域用水資源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，做好水質(zhì)檢測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)重要工作。超濾技術(shù)是通過(guò)膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當(dāng)液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí)，小分子溶質(zhì)透過(guò)膜（稱為超濾液），而大分子物質(zhì)則被截留，使原液中大分子濃度逐漸提高（稱為濃縮液），從而實(shí)現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。

2 超濾技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

早期污水過(guò)濾選用鎘還原法、硝酸根電極法等方式，處理堿性過(guò)硫酸鉀氧化成的硝酸鹽，這種方式操作流程復(fù)雜，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度不高。隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)崛起，我國(guó)工業(yè)污水造成的環(huán)境污染范圍日趨擴(kuò)大，環(huán)境監(jiān)測(cè)站必須實(shí)時(shí)采取科學(xué)的污染測(cè)定方式。超濾技術(shù)是現(xiàn)代給水處理的新方式，能夠按照水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行處理方案，超濾技術(shù)特點(diǎn)：

2.1 先進(jìn)性

超濾技術(shù)可及時(shí)檢驗(yàn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)超濾技術(shù)達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果與實(shí)際水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異，降低了水資源的實(shí)際使用質(zhì)量系數(shù)。現(xiàn)階段，超濾技術(shù)擺脫了早期水處理測(cè)試的弊端，提出采用超濾技術(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)測(cè)試方法，為給水凈化處理創(chuàng)造新模式。

2.2 安全性

隨著計(jì)劃經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略廣泛實(shí)施，地方給水步入規(guī)劃改革階段，利用超濾裝置強(qiáng)化水能分配力度，可從多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，降低各種因素造成的給水浪費(fèi)現(xiàn)象。本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，超濾技術(shù)采用新設(shè)備、新工藝，對(duì)污水進(jìn)行分層次處理，按照分子學(xué)理論進(jìn)行凈化處理，提高了水資源凈化處理效率。

2.3 環(huán)保性

超濾技術(shù)是目前比較先進(jìn)的技術(shù)，其測(cè)定試驗(yàn)要根據(jù)區(qū)域水質(zhì)特點(diǎn)實(shí)施，并且定期檢測(cè)、實(shí)時(shí)分析、及時(shí)治理，這樣才能創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的水域環(huán)境，避免水質(zhì)惡化帶來(lái)的不利影響。水質(zhì)超濾是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)工作，對(duì)測(cè)定方法實(shí)時(shí)優(yōu)化改進(jìn)可提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，超濾法為污染治理提供更加科學(xué)的方案。

3 常見超濾技術(shù)及其在水處理中的應(yīng)用

水污染是城市規(guī)劃、工業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新等操作的必然結(jié)果，及時(shí)解決水污染是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的保障。基于超濾技術(shù)普及應(yīng)用下，超濾裝置也在不斷升級(jí)與改造中，主要包括：

3.1 無(wú)攪拌式超濾技術(shù)

無(wú)攪拌式超濾技術(shù)中，技術(shù)裝置比較簡(jiǎn)單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無(wú)攪拌裝置濃度極化較為嚴(yán)重，只適合于濃度較稀的小量超濾。

3.2 攪拌式超濾技術(shù)

為了更好地體現(xiàn)新測(cè)試方法優(yōu)點(diǎn)，測(cè)定人員要根據(jù)具體應(yīng)用情況，編制科學(xué)的測(cè)試操作流程，提高給水處理測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上，超濾容器內(nèi)放人一支磁棒。在超濾時(shí)向容器內(nèi)施加壓力的同時(shí)開動(dòng)磁力攪拌器，小分子溶質(zhì)和溶劑分子被排出膜外，大分子向?yàn)V膜表面堆積時(shí)，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產(chǎn)生濃度極化現(xiàn)象，提高了超濾的速度。

3.3 中空纖維超濾技術(shù)

由于水處理技術(shù)快速發(fā)展，中空纖維超濾技術(shù)成為新工藝方式，用其可參與大范圍水處理操作要求，保持給水處理工藝流程的先進(jìn)性。由于膜板式超濾裝置，截留面積有限，中空纖維超濾是在一支空心柱內(nèi)裝有許多的，中空纖維毛細(xì)管，兩端相通，管的內(nèi)徑一般在0.2mm左右，有效面積可以達(dá)到1cm2每一根纖維毛細(xì)管像一個(gè)微型透析袋，極大地增大了滲透的表面積，提高了超濾的速度。納米膜表超濾膜也是中空超濾膜的一種。

3.4 化學(xué)式超濾技術(shù)

超濾技術(shù)配合使用化學(xué)試劑具有顯著凈化效果，選用試劑不同，往往會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。按照現(xiàn)階段測(cè)試方法需求，超濾法使用試劑包括：無(wú)氨水、氫氧化鈉、過(guò)硫酸鉀、硝酸鉀、濃鹽酸、濃硫酸，以及100mg/L硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液和10.0mg/L硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液。單一試劑配備足夠，還要根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行配置，具體配置方法參考國(guó)標(biāo)《水質(zhì)超濾的測(cè)定堿性過(guò)硫酸鉀消解超濾法》，按照具體標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.5 物理技術(shù)

根據(jù)超濾法測(cè)試要求，水中超濾測(cè)試方法改進(jìn)后具體的操作方式：用25mL比色管取樣品10mL，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH在5～9。加入5mL堿性過(guò)硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞用布及繩等方法扎緊瓶塞；將比色管置于壓力鍋中加熱，溫度達(dá)120～124℃后即開始計(jì)時(shí)，此溫度狀態(tài)下，持續(xù)加熱40min；加1+9鹽酸溶液1mL，用無(wú)氨水稀釋至25mL標(biāo)線，混合均勻；移取部分溶液至1cm石英比色皿在紫外光譜儀上，用無(wú)氨水加1+9鹽酸溶液作參比，測(cè)定水樣在220及275nm波長(zhǎng)外的吸光度；參照測(cè)量所得的數(shù)據(jù)，繪制出符合測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)曲線，根結(jié)未知樣品的吸光度值，詳細(xì)計(jì)算出具體的濃度。

3.6 其它技術(shù)

水質(zhì)測(cè)試中，傳統(tǒng)給水處理操作流程復(fù)雜，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、所用試劑量大，造成水質(zhì)有害元素測(cè)試面臨很大的難度。以總氮測(cè)試為例，堿性過(guò)硫酸鉀消解超濾法提出之后，大大改善了凱氏定氮法的不足之處。“總氮”是指水中的含氮量指水體中有機(jī)氮、各種無(wú)機(jī)氮化物含量的總和，這是衡量水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。通常來(lái)說(shuō)，水中有機(jī)氮和各種無(wú)機(jī)氮化物含量超標(biāo)，將造成水中生物和微生物繁殖或數(shù)量大增，使得水中含氧量降低，進(jìn)而惡化了水質(zhì)。

4 結(jié)論

總之，超濾技術(shù)在國(guó)內(nèi)給水處理階段得到推廣使用，成為水質(zhì)測(cè)定與凈化處理的新方式，為水中超濾測(cè)定及處理提供科技支撐。為了避免含氮量超標(biāo)引起的水質(zhì)污染問(wèn)題，給水處理中要引入超濾裝置及工藝技術(shù)，為地區(qū)供輸水調(diào)控建立凈化模式，靈活應(yīng)用超濾技術(shù)及超濾測(cè)定技術(shù)，掌握最新的水質(zhì)污染情況，為凈化處理工作提供真實(shí)的指導(dǎo)依據(jù)。超濾技術(shù)用于給水處理過(guò)程中，要結(jié)合污水實(shí)際情況及處理標(biāo)準(zhǔn)，擬定具體針對(duì)性的凈化處理方式，全面提升給水處理質(zhì)量水平。

[1]奕永慶，黃姚松.超濾膜飲用水設(shè)備在余姚山區(qū)農(nóng)村應(yīng)用效果分析[J].中國(guó)水利，2007（10）.

[2]李圭白，楊艷玲.超濾——第三代城市飲用水凈化工藝的核心技術(shù)[J].供水技術(shù)，2007（01）.

[3]施東文，謝曙光，汪蕊，韓海燕，劉春霞，奚旦立，王占生.生物炭形成過(guò)程對(duì)溴酸鹽和有機(jī)物的去除能力研究[J].中國(guó)給水排水，2006（19）.

[4]吳清平，孟凡亞，張菊梅，郭偉鵬.臭氧消毒中溴酸鹽的形成、檢測(cè)與控制[J].中國(guó)給水排水，2006（16）.

[5]陳治安，劉 通，尹華升，陳益清，夏黃建，鄺 璐.超濾在飲用水處理中的應(yīng)用和研究進(jìn)展[J].工業(yè)用水與廢水，2006（03）.

TU991.22

A

1004-7344（2016）01-0324-02

2015-12-22

張金棟（1971-），男，土家族，給排水工程師，大專，主要從事給水排水施工管理工作。