淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

摘 要：文章首先論述了超濾膜技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)，進(jìn)而論述了超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：超濾膜技術(shù)；環(huán)境工程；水處理應(yīng)用

1 前言

超濾膜技術(shù)是一種把溶液濾過、分離、和濃縮的膜透過分離技術(shù)，屬于微透過和略透過。超濾膜不僅可以濾過顆粒物質(zhì)及膠體物質(zhì)，也對兩蟲、藻類、細(xì)菌、病毒和水生物起到濾過作用，這樣達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。與傳統(tǒng)工藝相比，超濾膜技術(shù)在處理污水方面具有損耗低、使用壓力低、分離效率高、濾過量大、可回收再利用的優(yōu)點(diǎn)，所以可以廣泛用于凈化飲用水、回收生活污水、回收含油廢水、回收紙漿廢水，海水淡化等。在此，本文就超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開簡要闡述，以供參考。

2 超濾膜技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)

2.1 超濾膜技術(shù)的基本原理

超濾（Ultra Filtration，簡稱UF）是溶液在壓力作用下，溶劑（水、無機(jī)鹽等）與部分低分子量溶質(zhì)穿過膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，而高分子溶質(zhì)或其他乳化膠束團(tuán)被截留，實(shí)現(xiàn)從溶液中分離的目的。超濾的原理是膜的篩分，同時(shí)膜的靜電作用也可截留。

超濾膜技術(shù)可截留的分子量為500-500000之間，其分子的直徑為0.002-0.1μm，操作的靜壓差為0.1-0.5Mpa，被截留的分子直徑0.005-10μm。所以經(jīng)過濾膜技術(shù)后的水量多企且更安全。

2.2 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

2.2.1 有效去除水中雜質(zhì)，濾過的水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好過傳統(tǒng)濾過水。

2.2.2 避免大量化學(xué)制劑的使用，也減少了再次污染。

2.2.3 濾過系統(tǒng)屬自動化設(shè)施，操作簡單，設(shè)備簡易，安全性能高。

2.2.4 超濾膜技術(shù)有耐酸、耐堿、耐水解的化學(xué)性能，其穩(wěn)定性決定它適合各種領(lǐng)域，能在較寬的PH范圍內(nèi)使用，可以在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑條件下使用。像處理工業(yè)廢水。

2.2.5 超濾膜技術(shù)具有耐高溫的特點(diǎn)，可達(dá)140℃，所以可以用高溫蒸汽和環(huán)氧乙烷殺菌消毒。

2.2.6 超濾膜技術(shù)過濾精細(xì)，可去除水中99.99%的膠體、細(xì)菌、懸浮物等有害物質(zhì)。

2.2.7 超濾膜技術(shù)價(jià)格低廉，與傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)費(fèi)用相當(dāng)，污水經(jīng)處理后，又重新利用，從而節(jié)省了成本。

3 超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

3.1 飲用水凈化

現(xiàn)在，我國的水污染日益嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)了新的水質(zhì)問題，如新的病原微生物（賈第蟲、隱孢子蟲、水蚤，紅蟲等）和水藻泛濫問題。所以把超濾膜技術(shù)用在飲用水凈化時(shí)，就可以有效除去水中的病原微生物和水藻，甚至對水中的病原微生物、水中雜質(zhì)、有機(jī)物、微量元素等都有濾過作用，這樣一來就能滿足人們對水質(zhì)的需求。

在中試實(shí)驗(yàn)中，用混凝沉淀的方法，通過浸沒式超濾膜處理的東江水；其中的病原微生物、雜質(zhì)、有機(jī)物、微量元素、重金屬等在多重膜的阻礙下，其含量酌減，最后得到優(yōu)質(zhì)的飲用水。

3.2 造紙廢水的處理

在造紙廢水應(yīng)用超超濾膜技術(shù)，能把其中的成分濃縮和回收，處理過的水又可以在工藝上使用。造紙廢水膜分離技術(shù)主要研究：回收副產(chǎn)生品，讓木素綜合利用起來；把造紙剩下的漿液濃縮起來；把制漿廢液中的漂白粉等有害物質(zhì)去除。

用超濾法處理造紙產(chǎn)生的硫化化機(jī)漿（SCMP）廢水根據(jù)膜使用的不同，出現(xiàn)的結(jié)果也不一樣：

當(dāng)分子量為2000u的聚醚砜（PES200）膜處理造紙硫化化機(jī)漿（SCMP）廢水，清洗濾過膜后濾過量可達(dá)到98%；用直徑為0.8μm微濾（MF）與50nm超濾（UF）無機(jī)陶瓷膜組合工藝對造紙廢水進(jìn)行處理時(shí)，在溫度為15℃、壓力為0.1MPa的操作條件下，0.8μm膜對COD（廢水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)）的有效率過率為30%～45%，50nm膜對COD（廢水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)）的有效率過率為55%～70%。

3.3 含油廢水的處理

含油廢水有三種狀態(tài)：飄浮在上面的浮油、混合在里面的散油、含乳化劑的油。浮油和分散油比較容易處理，用機(jī)械的方法把油水分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術(shù)處理后，從而使油分降到最低。但乳化油中含有表面活性劑和起有機(jī)物，油分是以微米大小的離子存在水中的，重力分離和粗粒化法都起不了作用，而采用超濾膜技術(shù)，使水和低分子有機(jī)物透過膜，除油的同時(shí)去除COD（廢水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)）及BOD（生化需氧量），從而實(shí)現(xiàn)油水分離。

對于油田中的廢水可選擇排放前用先進(jìn)的高效衡壓淺層氣浮技術(shù)和中空纖維膜分離技術(shù)進(jìn)行分離：把操作壓加到0.1MPa、污水溫度40℃時(shí)，濾過膜的透水可達(dá)60～120L/（m2·h），這時(shí)濾過的含油污水雜質(zhì)量為0.32mg/L，雜質(zhì)的直徑為0.82μm，完全達(dá)到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 城市污水回用

城市污水也是重要的水來源，國外的人早已將超濾膜濾水法應(yīng)用于城市污水回收利用，我國的水污染日漸嚴(yán)重，把超濾膜技術(shù)用于城市污水回收利用，正引起了人們的關(guān)注。同時(shí)用CASS和超濾膜技術(shù)處理生活污水，水力作用時(shí)間12h，CODCr（重鉻酸鹽指數(shù)）濃度在215～677mg/L之間時(shí)，該組合工藝濾水量CODCr（重鉻酸鹽指數(shù)）的穩(wěn)定在30mg/L左右；當(dāng)NH3-N（廢水中氨氮含量指標(biāo)）濃度為22.2～41.2mg/L時(shí)，濾過水中NH3-N（廢水中氨氮含量指標(biāo)）最低可達(dá)0.2mg/L，濾過率達(dá)到90%以上，濾過水pH值在7.26～7.89之間，濾過水濁度小于0.5，出濾過水水質(zhì)符合回用水標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用。

超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中被廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著不容忽視的作用，各工廠企業(yè)都可借鑒，不僅提升業(yè)績，更能節(jié)省能源環(huán)保。

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