超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

李紅劍

（普羅名特流體控制（大連）有限公司，遼寧 大連 116600）

近年來，中國水資源污染問題十分嚴重，部分對人體有害的物質無法在自然循環中分解，因此人們在用水的過程中可能會受到有害物質的影響，以致出現健康問題。為了更好地處理人類健康問題，人們必須有效地提升生活用水質量。在眾多水處理技術中，超濾膜技術能夠發揮很大的作用，幫助人們解決水污染問題。

超濾膜技術，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水和小分子物質通過，成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的[1]。超濾膜技術具有處理水污染的能力，可以使水中的污染物清除干凈，保證水體的質量。超濾技術有如下特點，在超濾過程中不會發生任何質的變化，可以在常溫下穩定運行；設備結構精巧，占地面積小，易于操作；超濾分離過程簡單，設備自動化程度高；能將不同的分子量物質進行分類處理；對水質的適用性強，應用范圍廣[2]。

1 超濾膜技術在環境工程水處理中的運用

1.1 凈化處理飲用水

當前，人們對生活的要求逐漸提升，希望使用更加純凈的水，在飲用水市場上，純凈水已經成為最重要的類型。但是，水污染問題依然沒有得到很好的解決，仍存在有毒物質污染水資源的問題，甚至滋生出更多的水資源污染類型。對此，人們必須采取相應措施，提升污水處理能力。超濾膜技術可以達到處理飲用水中污染物的目的，不僅可以盡可能減少水中的污染物，也能夠有效提升污水處理速度，使被污染的水體在較短的時間內得到有效處理。家用超濾飲水機已得到廣泛的應用，這是超濾技術很好的應用。

1.2 處理油脂廢水

烹飪時難免會產生一些油脂廢水。人們在炒菜時往往會加入食用油，導致水中有較多的油脂。如果只是油脂污染，處理起來比較方便；如果要處理清洗劑乳化作用過的油脂，就可能難以達到預期效果。這時，人們可以將超濾膜技術和其他技術結合起來使用。

2 超濾膜技術在海水凈化中的具體應用

中國擁有廣闊的海域，水資源總量較大，如果能夠合理分配使用這些水資源，就能獲得足夠的水資源。但是，海水中的無機鹽較多，如果沒有妥善處理，就很難進行實際應用。為了充分利用水資源，人們必須合理使用超濾膜技術，將海水中的雜質去除。該技術應用成本比較合理，因此人們常常會選用超濾技術來進行海水淡化預處理，并結合反滲透技術對海水進行淡化。超濾技術作為海水淡化技術的預處理部分，比傳統的預處理方式產生更優質的原水，從而保證了反滲透設備更加穩定地運行，超濾膜在處理海水的過程中被污染的可能性極小，人們只需要通過清洗就能夠恢復超濾膜的處理能力。

3 超濾膜技術在工業廢水處理中的具體應用

3.1 食品加工廢水

食品加工廢水排放行業有飲料業、乳品業等，生產期間，食品企業會排放出數量可觀的廢棄物。人們可以使用超濾膜技術處理這些廢水，對其中可利用的物質進行回收利用，避免廢水污染周邊環境。

3.2 造紙廢水

在處理造紙廢水的過程中，人們可以使用超濾膜技術過濾廢水中的木素或漿液。過濾出來的廢棄物能夠循環利用，從而有效提升資源利用率。

3.3 電鍍廢水

在生產過程中，電鍍類企業會產生大量廢水，如果這些廢水沒有處理就直接排放到環境中，就會對周邊環境造成較大的影響。所以，人們必須充分利用超濾膜技術，做好電鍍廢水的處理工作。

3.4 油脂廢水

油脂廢水可以分成三類，包括浮油、分散油以及乳化油。前面兩種類型的油脂廢水能夠使用活性吸附的方式處理，但是在處理乳化油時，超濾膜技術的效果較差，不能完全處理干凈，使廢水達到重新利用的標準。為了順利開展含油乳化油污水的處理工作，人們可以使用超濾膜，允許小分子通過，過濾掉直徑較大的分子。在過濾的過程中，廢水中的物質容易被氧化，之后更容易被去除，使得含乳化油的污水得到有效凈化。

4 超濾膜技術在城市污水處理中的具體應用

隨著城市化進程的持續推進，城市污水排放量整體保持持續上升趨勢。如果不能合理處置污水，人們就難以對污水進行再利用，水資源浪費也會越來越嚴重。為了提升污水處理效果，提高水資源回收利用率，人們必須合理利用超濾膜技術，處理好生活污水、工業廢水等，盡可能去除水中的有害物質，保證人們的健康不受影響。在污水經過處理后，人們可以進行回收利用，多次循環利用水資源，以節約水資源，減少浪費[3]。目前，許多城市的小區已經配備超濾設備來處理小區排放的污水，使之循環利用，這些處理后的污水能夠用于園藝、馬桶沖洗，從而提高水資源利用率。

5 超濾膜水處理技術展望

5.1 研發新型超濾膜技術

雖然超濾膜技術是一種不會對環境造成污染的技術，但是應用一段時間后，超濾膜很可能被污染。被污染的超濾膜無法再次使用來進行污水處理，如果盲目使用，就會使凈化水再次被污染，降低凈化效率。因此，人們要經常更換濾膜，保證濾膜的使用壽命，提升濾膜的過濾效果。此外，人們要大力研究超濾膜的抗污染機理，研發具有較強耐污染能力的新型超濾膜，延長超濾膜的使用壽命，使超濾膜在過濾中不被污染，即使被污染，也應容易恢復，從而提升過濾效果。

可以制造超濾膜的材質有很多，包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚砜（PS）以及聚丙稀腈（PAN）等。20世紀90年代初，聚醚砜材料在商業上取得了應用，90年代末，性能更優良的聚偏氟乙烯材料開始廣泛地應用于水處理行業。目前，聚偏氟乙烯和聚醚砜是使用最廣泛的

6 結語

超濾膜材料。因此，研發新型超濾膜材料，提高超濾膜制造技術，在超濾膜技術的應用和發展中起到了關鍵作用。

5.2 提升超濾膜的清洗技術

濾膜具有一定使用期限，如果到達最長期限，人們就不能繼續使用該濾膜進行污水處理。因此，在研究超濾膜時，人們必須考慮如何延長濾膜的使用壽命，改進超濾膜的清洗技術。目前，超濾膜只能清洗一兩次，不能進行多次清洗，導致超濾膜的使用成本較高。如果人們可以研制出能夠多次清洗的超濾膜，就能夠顯著壓縮操作成本，減少超濾膜使用費用，達到節約資源和節能環保的目的。

5.3 研發超濾膜組合技術

超濾膜組合技術是最為理想的水處理技術，但由于成本過高，該技術沒有廣泛應用于環境工程水處理中。所以，未來，人們應著重研發超濾膜組合技術，提升超濾膜組合技術的實用性和經濟性，如超濾技術和反滲透技術的結合、超濾和其他傳統水處理工藝的結合等，為超濾膜技術帶來更多的發展契機。

隨著我國社會的不斷發展，生態文明建設已經成為未來城市建設的重要組成部分。2015年，國務院發布了《水污染防治行動計劃》，將水環境的保護和改善提到了國家發展戰略的高度。因此，人們應當借助先進技術，提升其在我國環境管理中的應用水平。在水處理方面，超濾膜技術的應用為城市污水處理提供了新思路，顯著地提升了污水處理效率和城市用水供應效率，減少了供水過程中的二次污染，提升了區域環境質量，為環境綜合治理打下堅實的基礎。