超濾膜技術在節水工程水處理中的應用

劉 航

（長沙市水質檢測中心 湖南長沙 410000）

超濾膜是可以把溶液凈化、離散、壓縮的一種膜透分離技術，處于微濾與納濾間。其還是膠體物質與懸浮顆粒的有用屏障，可以有效的清除細菌、藻類、病毒與水生物，達到溶液凈化、離散、壓縮目的。超濾膜技術和古板工藝對比，在環境水處理中有許多優點，如操作壓力小、通量較大、能耗少、分離功效高、能回收有效物質等，普遍用在凈化飲用水、淡化海水、處理紙漿廢水與含油廢水等環境工程的水處理中。

1 超濾膜的技術原理和特點

1.1 基本原理：超濾簡稱UF，是在壓力功效下，少數低分子量的溶質和溶劑穿過膜上的微孔抵達膜另外一側，其余乳化膠束團及高分子的溶質被扣留，使溶液可以進行真正的分離。扣留機理的關鍵是進行篩分作用，有時候膜外表的化學特征也會有扣留的功效。超濾膜中被扣留下的分子量定義域是在500-500000上下，對應的孔徑大概是0.002-0.1μm，操作時的靜壓差通常是0.1-0.5MPa，扣留下的分子的直徑在0.005-10μm之間[1]。

1.2 超濾膜的技術特點：第一，可以有效清除水里的雜質，處理后的水質超過運用傳統方法過濾的水質。第二，能完全清除或是消弱化學藥劑運用，防止受到二次污染。第三，其技術系統可以自動化，有較高的可靠性，且系統中只配置了開啟和關閉兩檔，運行比較簡單。第四，化學穩固性好，耐水解、耐堿、耐酸的功能好，在各個領域內都能廣泛使用。第五，耐高溫度能達到1400C,能利用溫度超高的蒸汽、環氧乙烷來消毒殺菌；還可以在較寬廣的PH界限中、強堿、強酸及各種有機的溶劑要求下運用。第六，超濾膜技術的過渡精濾較高，可以把水中99.99%的懸浮物質、細菌和膠體等危險物質清除。

2 超濾膜在環境工程水處理中的實際應用

2.1 凈化飲用水

隨著國內水污染問題的日漸嚴重，使水質產生了新的問題，比如產生了隱孢子蟲、賈第蟲、紅蟲、水蚤等病源的微生物和水藻蔓延問題。利用超濾膜的技術來凈化飲用水，可以把水體里的水藻及會導致人們發病的微生物有效清除掉。而且還可以對水體里的雜質、微量元素、有機物、病源微生物進行過濾，還能達到人類對水質的飲用要求。在進行實驗時，可以用混凝沉淀方法，對浸沒式超濾膜處理東江水的最佳運行方式進行了研究，給水中的有機物、雜質、病院微生物等有害物質設置多層屏障，減少有害物質的含量，從而得到優質飲用水。

2.2 淡化海水

淡化海水的技術通過五十多年的進步，其技術比較成熟，如今在海水的淡化中主要采用的方法是多級閃蒸、壓氣蒸餾、反滲透、多效蒸發等，在大型海水淡化中比較實用的是多效蒸發、多級閃蒸和反滲透。伴隨超濾膜技術的持續發展，膜技術從1860-1869年開始應用在海水的淡化中。可在這個程中，因為膜污染的問題導致反滲透方法在對海水進行處理時產生了瓶頸，然而超濾膜技術的運用，能對海水的水質進行有效控制，給反滲透提供質量較高的入水。如：在對污染度較高的海水進行處理時，可以應用中空纖維超濾膜來進行，它對變化大、污濁度高的海水有較大適應性，在用濁度高的海水作為進水的狀態之下給海水的反滲透裝置處理系統[2]。

2.3 處理紙漿廢水

利用超濾膜的技術來處理紙漿廢水，可以將廢水中的一些成分壓縮與回收，處理之后的水還能在工藝中使用。紙漿廢水的膜分離技術是研究副生產品的回收、木素的綜合運用、濃縮造紙所遺留下的漿液、清除紙漿廢液中蘊涵的漂白粉及其他有害物質，使處理之后的水可以重新得到有效運用。

2.4 對含油廢水進行處理

含油廢水具有三種形態：懸浮在廢水表面的乳油、攙雜在內部的散油、乳化油。散油與乳油處理起來較為容易，可以運用機械方法對油和水進行分離、活性炭吸收、凝結積定等技術處理，將油分降為最低。乳化油中存在著有機物和活性碳，水中的油分以μm離子形式存在，運用粗?；ㄅc重力分離的方法都不能把油分離出來，但使用超濾膜技術，能讓水與低分子的有機物滲入膜中，清除油的同時把BOD和COD除去，從而完成水與油分離，減少對環境的污染。如:油田中含油廢水量一般是 100～1000mg/L，已超過國家的排泄準則（＜10mg/L）,在排泄之前需要應用中空纖維膜分離技術、高效衡壓淺層氣浮技術來分離，污水溫度在400C、操作壓在0.1MPa時，膜透水的速度能到60～120L/(m2.h)，懸浮物的粒徑中指與固體含量的均值分別是0.82μm與0.32mg/L，達到分泌油田里回注水水質的準則[3]。

3 結語

綜上所述，超濾膜技術因其較好的分離性能與物化性能，而被廣泛應用于環境工程水處理過程中為了保證環境工程的水質量達到安全用水標準，減輕水里的膠體物質和懸浮顆粒，必須運用超濾膜的技術來對水進行凈化。伴隨科學技術的持續進步，超濾膜技術的運用范圍和發展前程也在不斷擴大，并取得了比較好的效果，使供水行業的所有用水標準都切合用水規定，給環境工程用水提供了有戲保障。

[1]李志國,臧新宇.淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].科技創新與應用,2013,45(23):154.

[2]胡寶珍.淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].大陸橋視野,2013,53(6):115-117.

[3]楊偉航.超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].城市建設理論研究,2012,76(28):134-135.