超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

戴佳(光大生物能源（盱眙）有限公司，江蘇 淮安 211799)

超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

戴佳(光大生物能源（盱眙）有限公司，江蘇 淮安 211799)

本文對超濾膜技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，闡述了超濾膜水處理技術(shù)種類，針對超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合本次研究，對超濾膜技術(shù)的發(fā)展發(fā)表了一些自己的建議看法，希望可以幫助超濾膜技術(shù)更好的發(fā)展，提高環(huán)境工程水處理質(zhì)量和效率。

超濾膜技術(shù)；環(huán)境工程水處理；應(yīng)用

超濾膜技術(shù)主要是對溶液進(jìn)行過濾、分離以及濃縮，其原理是膜透過分離，屬于微型透過方式。隨著超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以過濾顆粒物質(zhì)、膠體物質(zhì)，還能實(shí)現(xiàn)對水生物、藻類等物質(zhì)的過濾，最終實(shí)現(xiàn)溶液凈化目的。與傳統(tǒng)的水處理方式相比，超濾膜技術(shù)一方面可以增強(qiáng)水處理效率，同時還能保證足夠的過濾量，在過濾過程中不會出現(xiàn)過多的損耗，整個過程可循環(huán)進(jìn)行，具有非常好的應(yīng)用前景。

1 超濾膜技術(shù)

超濾膜技術(shù)屬于一種先進(jìn)的過濾方式，可以實(shí)現(xiàn)對物性不同的物質(zhì)之間的有效分離，達(dá)到水處理目標(biāo)。超濾膜有兩個組成部分，其一是有著半透性的膜，其二是能夠在高壓下完成過濾的超濾。膜上面存在非常多的小孔，溶液受到高壓作用，其中部分溶質(zhì)以及溶劑可以從孔洞中穿過，實(shí)現(xiàn)對高分子以及高質(zhì)量溶質(zhì)的攔截，同時還可以對膠體物質(zhì)起到一定的篩分作用。因?yàn)槟け旧碛兄瘜W(xué)特性，能夠攔截部分物質(zhì)。在進(jìn)行超濾時，溶液會隨著受到壓力的上升，使得水、無機(jī)鹽以及低能量分子從膜中穿過，達(dá)到另一端，膠體和高能量分子會被攔截，實(shí)現(xiàn)對水體的凈化。

與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，超濾膜技術(shù)的水處理效果更好，超濾膜技術(shù)有著以下幾個方面的優(yōu)勢：第一，除雜效果優(yōu)異，可以使過濾后的水質(zhì)得到有效保證；第二，在水處理過程中，化學(xué)物品的用量非常少，在防止水體二次污染方面有著非常好的效果；第三，該技術(shù)操作簡單，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動化控制，很大程度上節(jié)約了人力物力資源，提高了凈化效率；第四，化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，可以在高溫、酸性、堿性等環(huán)境中發(fā)揮出理想的凈化效果，在使用過程中能夠有效避免水解現(xiàn)象的出現(xiàn)；第五，借助超濾膜技術(shù)處理工業(yè)廢水時，能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)廢水的回收利用，能夠?qū)崿F(xiàn)對廢水中幾乎全部膠體的過濾，保證過濾后的水質(zhì)。

2 超濾膜水處理技術(shù)種類

超濾膜技術(shù)總的來說可以分為三個類別：短流程技術(shù)、雙膜處理技術(shù)、組合技術(shù)。這三種技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用范圍都存在一定的區(qū)別，現(xiàn)階段超濾膜技術(shù)還需要進(jìn)一步研究發(fā)展，這三種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在一些問題。

2.1 短流程技術(shù)

短流程技術(shù)屬于超濾膜技術(shù)中比較重要的一部分，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)用范圍廣泛，應(yīng)用效果也較為理想。短流程技術(shù)將膜處理技術(shù)以及多道凈水技術(shù)有效的結(jié)合在一起，借助綜合工藝來完成對水的處理。但是這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中還存在一些問題，在水質(zhì)較差的地方難以有效的應(yīng)用，水體的污染程度過高這種處理方式的處理效果將不是十分理想，難以實(shí)現(xiàn)對污水的有效處理。短流程技術(shù)的優(yōu)勢是節(jié)能效果好，不需要花費(fèi)大量的人力物力資源，也不用借助大規(guī)模自來水廠進(jìn)行污水的處理，只需要對現(xiàn)有的自來水廠進(jìn)行簡單的改造處理，就可以直接進(jìn)行污水處理，在污染程度較低的水域會發(fā)揮出非常好的污水處理效果。

比如說在黑龍江的青山村，需要建設(shè)環(huán)境工程水處理，該村水資源受到的污染程度相對較低，水中主要的污染物是微生物，直接飲用會影響村民的生命健康。在進(jìn)行水資源的處理時，可以選擇短流程技術(shù)來完成水處理工作。該村附近就有一個自來水廠，在其中增添短流程技術(shù)，進(jìn)行附近水質(zhì)的處理。處理之后的水質(zhì)優(yōu)質(zhì)性可以得到有效的保證，將多項(xiàng)工藝結(jié)合在一起可以保證出水效率，很大程度上縮短出水的時間。另外，短流程技術(shù)在應(yīng)用過程中承壓能力低，不會對原水造成太大污染，整個水處理過程符合無污染、無害、無毒目標(biāo)。

2.2 雙膜處理技術(shù)

雙膜處理技術(shù)主要是通過街滬指雙層超濾膜來完成對水的處理，或者在水處理過程中將反滲透過濾膜和超濾膜有效結(jié)合在一起，來提高水處理效果。這種技術(shù)可以應(yīng)用在水污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，水處理效果優(yōu)異。傳統(tǒng)的水處理技術(shù)很難處理污染較為嚴(yán)重的水域或者含鹽量大的水域，難以借助消毒劑、凈化劑等物質(zhì)實(shí)現(xiàn)污染處理的目的。雙膜處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對水資源的雙重凈化，使得處理之后的水質(zhì)質(zhì)量得到保證。將雙膜處理技術(shù)應(yīng)用自水污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，或者水中含鹽量高的區(qū)域，比如青海、新疆，實(shí)際凈化效果理想，借助雙膜處理技術(shù)，不用在進(jìn)行其他區(qū)域水資源的調(diào)配，起到節(jié)約人力物力的作用，降低水污染處理費(fèi)用。

2.3 組合技術(shù)

組合技術(shù)是指將短流程技術(shù)和雙膜處理技術(shù)有效結(jié)合在一起的一種水處理技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對水污染的處理。這種技術(shù)可以使處理后的水質(zhì)得到有效保證，這種水處理方式最為理想。但是受到我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展限制，目前兩種技術(shù)結(jié)合在一起來進(jìn)行水污染的處理化花費(fèi)大量的資金，水處理成本過高，很大程度上限制了這種技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，我國還需要加強(qiáng)對這方面技術(shù)的研究，使得組合技術(shù)的成本顯著下降，使組合技術(shù)在環(huán)境工程水處理中有更加廣泛的應(yīng)用，提高水的處理質(zhì)量。

3 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

3.1 飲用水的凈化

隨著城市化發(fā)展步伐不斷加快以及工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)階段城市廢水?dāng)?shù)量越來越多，大量的污水直接被排放至河流中，導(dǎo)致水污染情況十分嚴(yán)峻，嚴(yán)重威脅人們的身體健康。目前人們對飲用水水質(zhì)的關(guān)注度越來越大，尤其在飲用水的凈化質(zhì)量方面，重視度非常高，在水處理過程中，一定要保證將水中的病毒、微生物以及細(xì)菌等雜志全部清除。借助超濾膜技術(shù)來進(jìn)行飲用水的凈化，能夠有效處理水中含有的細(xì)菌、病毒以及微生物，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對水中微米級顆粒的處理，最理想狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)對水中納米級顆粒的凈化，徹底消除水中有害物質(zhì)，使飲用水質(zhì)量得到有效保證。

3.2 食品工業(yè)污水的回收

在食品工業(yè)生產(chǎn)過程中，會有大量的廢水出現(xiàn)，這些廢水中含有大量的有機(jī)物，比如淀粉、酵母等，這類廢水有著非常高的回收價值。另外，這些廢水中還存在BOD以及COD，如果沒有得到及時的處理，也會造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象。借助超濾膜技術(shù)來進(jìn)行污水的處理，可以有效截留廢水中的BOD以及COD，降低對環(huán)境的污染，對于有價值的物質(zhì)，通過超濾膜技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)有效回收，能夠起到節(jié)約資源的作用。

3.3 海水的淡化

現(xiàn)階段淡水資源越來越稀少，為了保證人們?nèi)粘Ｉ钣谐渥愕牡?yīng)，海水的凈化得到多個國家的重視，隨著科技的發(fā)展以及幾十年的研究，我國目前在海水淡化技術(shù)方面已經(jīng)有了不錯的成績。電滲技術(shù)屬于一種常見的海水淡化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對海水的有效淡化，但是這種處理方式，水的回收率非常低，同時在淡化的過程中會消耗大量的能量。反滲技術(shù)也是一種海水淡化技術(shù)，這種技術(shù)不僅能保證海水的脫鹽效率，在淡化過程中可以將成本以及能耗降到最低。隨著反滲技術(shù)的不斷更新，在海水淡化過程中，超濾膜技術(shù)有了非常廣泛的應(yīng)用，超濾膜技術(shù)憑借其物化性質(zhì)自己分離性質(zhì)，應(yīng)用在海水淡化過程中，能夠有效控制反滲技術(shù)中入水的水質(zhì)，使得海水淡化效果得到有效保證。

3.4 電鍍廢水的處理

在進(jìn)行電鍍工業(yè)生產(chǎn)時，需要使用大量的水，完成電鍍后排放的廢水中含有大量有毒、有害物質(zhì)，比如鉻等重金屬，一方面會造成嚴(yán)重的土壤污染，直接排放還會影響到人的生命健康，因此，一定要做好電鍍廢水的處理工作。電鍍廢水中的離子很難被微生物吸收分解，可生化性不理想，以往的處理方法以電解法為主，這種處理方法不僅成本大，處理過程中還要消耗大量的電能。借助超濾膜技術(shù)進(jìn)行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對電鍍廢水中多數(shù)雜質(zhì)的處理，還可以避免滲透膜受到污染，提高滲透通透性，實(shí)現(xiàn)對電鍍廢水的有效處理。

3.5 含油廢水的處理

現(xiàn)階段城市汽車數(shù)量急劇上升，含油廢水量也不斷加大，使得城市水資源受到不同程度的污染，一定要提高對含油廢水處理的重視度，選擇科學(xué)合理的處理方法，實(shí)現(xiàn)對含油廢水的有效處理。含油廢水中含有浮油、乳化油以及分散油等物質(zhì)，傳統(tǒng)的處理方法可以實(shí)現(xiàn)對分散油以及浮油的有效處理，但是在乳化油的處理方面，傳統(tǒng)的處理方式處理難度非常大。借助超濾膜技術(shù)來進(jìn)行含油廢水的處理，水和分子量較低溶質(zhì)可以穿過透過膜，乳化油、BOD以及COD等物質(zhì)被有效攔截，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對含油廢水的處理，避免含油廢水污染水資源。

4 超濾膜技術(shù)的發(fā)展

想要實(shí)現(xiàn)對水污染的有效處理，首先要加強(qiáng)對新型超濾膜技術(shù)的研發(fā)力度，目前的超濾膜技術(shù)在應(yīng)用過程中雖然不會造成污染，但是超濾膜在應(yīng)用過程中還是會出現(xiàn)污染現(xiàn)象，受到污染的超濾膜將難以繼續(xù)發(fā)揮出水處理的作用，繼續(xù)使用會使已經(jīng)凈化的水體受到二次污染，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要定期更換超濾膜。想要發(fā)揮出超濾膜的處理效果，需要在保證超濾膜使用壽命的前提下，增強(qiáng)超濾膜的水處理效率，降低超濾膜的生產(chǎn)成本，最終保證我國環(huán)境工程事業(yè)的發(fā)展；其次要針對超濾膜的清洗技術(shù)進(jìn)行研究，超濾膜的使用壽命是一定的，在超過使用周期之后，就不能繼續(xù)使用。在進(jìn)行超濾膜的研發(fā)過程中，可以將研究的重點(diǎn)放在超濾膜的使用壽命方面，同時針對超濾膜清洗技術(shù)進(jìn)行深入的研究，一般的超濾膜只能清洗1-2次，導(dǎo)致超濾膜的成本上升，如果超濾膜可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)清洗，那么將很大程度上降低超濾膜的使用成本，實(shí)現(xiàn)對資源的節(jié)約；最后，重點(diǎn)發(fā)展超濾膜組合技術(shù)。組合技術(shù)的水處理效果最理想，但是成本過高，使得組合技術(shù)的應(yīng)用受到限制，因此，在超濾膜技術(shù)的研究過程中，還可以針對組合技術(shù)進(jìn)行研究，使其更加合理，降低組合成本，促進(jìn)超濾膜技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語

超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中有非常廣泛的應(yīng)用，比如說飲用水的凈化、食品工業(yè)污水的回收、海水的淡化、電鍍廢水的處理、含油廢水的處理，但是在實(shí)際的應(yīng)用中還存在一定的不足和限制，在未來，超濾膜技術(shù)想要更好的發(fā)展，需要將研究方向放在新型超濾膜技術(shù)的研究、超濾膜的清洗技術(shù)、超濾膜組合技術(shù)等方面，保證超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中可以發(fā)揮出更大的作用。

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戴佳（1987-），女，漢族，籍貫：江蘇泰興，助理工程師，研究方向：電廠化學(xué)。