超濾膜技術在環境工程水處理中的運用

白玲

（石家莊常豐環境工程有限公司，石家莊 050010）

1 引言

改革開放的重大成果使我國社會主義市場經濟空前繁榮，一個個宏大的工業園區拔地而起，但經濟與貿易得到快速發展的同時，環境問題也日益尖銳。在綠色環保的社會大背景下，環境工程一詞頻繁出現在人們視野中，生態環境問題理所當然成為了社會各界的焦點。國家對于環境工程和水處理科研力量投入日益增多，越來越多科學、有效的水處理技術應運而生，其中超濾膜技術由于具備眾多優點被廣泛應用于水處理中。

2 超濾膜技術概述

2.1 超濾膜技術概念

超濾膜技術是將溶液進行簡單地過濾后，再采取科學手段進一步進行濃縮處理的污水處理技術。通過利用過濾膜的獨特分離技術對溶液中的特定溶質進行分離，不僅能對顆粒物、膠體進行特定分離，還能對水生物和病菌進行一定程度的分離。

2.2 超濾膜應用運行原理

超濾膜運行原理大致分為：超濾原理與微透過原理兩部分。超濾原理是預先通過驅動設備提供一定水壓力，將要過濾雜質推向超濾膜，再設置一層至多層的可通過膜對顆粒物、病菌、其他不溶性雜質進行過濾，同時保證水分和其他需要的物質通過過濾膜。微透過原理是只讓無機鹽和水分這類微粒通過超濾膜，可截留的分子直徑為0.002～0.1μm。待處理水通過超濾膜時，直徑大于0.1μm的分子被超濾膜截留，直徑較小的水分和其他物質則透過分離膜，從而達到凈化電泳漆、脫去水分的功效。相較于傳統過濾方式，超濾膜技術更能有效地保障水處理的質量與效率。

3 超濾膜技術優勢與弊端

3.1 技術優勢

①超濾膜技術運用過濾膜對特定的雜質進行過濾，過濾原理主要依靠物理作用。②相較于傳統的過濾膜，超濾膜技術采用更先進、更可靠的過濾膜，污水處理效果得到有效改善，最重要的是能夠將傳統過濾膜不能過濾的雜質進行過濾。③目前的超濾膜技術多采用多層過濾膜進行過濾，污水處理的效率和質量得到顯著提高，同時提高超濾膜過濾的科學性和可靠性。④超濾膜具備較強的抗酸堿性，對于酸堿度較高的污水能進行有效凈化，且能保持較高的耐久度，降低使用成本，提高企業效益。

3.2 技術弊端

①就自來水廠對生活污水和工業廢水進行處理為例，超濾膜技術一定程度上增加了處理成本，故在進行水處理前，應了解現場環境，選取合適的水處理方案。若水硬度與無機鹽含量較高時多采用雙膜過濾。當水質一般，水處理工藝不復雜時，多采用超濾技術，有效降低凈水成本。但實際污水處理時，工序較為復雜，大多自來水廠優先采用超濾技術，無疑增加了凈水成本。②運用超濾膜技術進行過濾時，需要外界給予足夠的壓力才能將雜質推向過濾膜，因此良好的驅動設備必不可少，但驅動設備的運行無疑復雜了污水處理的工序，增加了污水處理的成本。因此在選用超濾設備時，嚴格控制能源消耗情況，挑選能提供要求動力，功率最小的設備。③在超濾膜應用過程中，較易發生超濾膜污染，降低污水通過超濾膜的速率及凈水質量，同時增加驅動設備能耗。污染情況較為嚴重時，必須采用化學試劑進行消毒處理[1]。

4 應用實踐建議

4.1 開發新技術

超濾膜在長時間的使用過程中較易發生污染問題，污染后的膜會對水體造成二次污染。傳統的超濾膜清洗方案是添加化學藥劑進行清洗，化學藥劑較易發生殘留，且清洗后的污水又需進行處理，操作流程相對復雜。在對新超濾膜的開發過程中，應有效提高超濾膜的抗污染能力，提高污水處理效率，降低水處理成本。

4.2 開發有效清洗措施

在發生超濾膜污染時，技術人員應根據以往總結的經驗對不同的膜污染問題進行分類，并分別制定符合實際情況的清洗方案，在對超濾膜采取有效措施清洗時，要實時積累、總結經驗，結合科學的理論，制定標準的膜污染處理措施。避免適用化學試劑進行超濾膜清洗，研發更加環保、高效、低成本的清潔劑或清洗方法，切實做到簡化清洗工序和提高企業經濟效益。此外還需對處理水質進行分析，根據分析水質結構，使膜在水處理中盡量減少被污染次數，并使被處理水質達到衛生標準。

4.3 完善技術組合

水處理技術的大力發展給超濾膜技術的深化創造了機會，在水處理技術不斷發展的同時，繼續對超濾膜技術進行完善和優化。在進行水處理時，需要分析處理后水體中殘存的分子類型，在處理過程中重點溶解對水質造成破壞的有機物，并提高超濾膜對于無機鹽和直徑較小微粒的過濾功能。因此需要科研人員對于超濾膜技術整體組合進行研究，積極推動超濾膜技術的發展。并根據水質的不同，設計最適用的超濾膜，以提高超濾膜在水處理中整體工藝水平。

5 水處理中的應用

5.1 凈化飲用水

隨著人們生活節奏的加快，純凈水已然成為城市主導飲用水之一，但隨著污水排放的隨意，更多污染源的產生，水資源進一步緊缺，人們對于安全可靠的飲用水更加渴求。超濾膜技術的出現給水處理帶來曙光，緩解了當前的用水危機，超濾膜在水處理過程中安全、可靠，能對水中微量有害物質和病菌進行過濾，同時，也具備較高的凈化效率，能夠實現在較短時間內對大量飲用水進行凈化。

5.2 處理含油廢水

一般情況下，油質污水主要存在三種情況：油質漂浮于水面、油質與水體混合、油質為污水的乳化劑。不同狀態的油質廢水，處理工藝截然不同。其中浮油和分散油較容易處理,運用機械和物理方法進行凝聚沉淀，并通過超濾膜和活性炭吸附進行油水分離,將水中油質含量降到最低。但對于油質種類為乳化劑的情況，單純運用物理方法進行過濾和活性炭吸附并不能達到預先的效果，因此需要采用超濾膜技術將油性分子隔離在一側進行集中處理，并分析油質分子中的氧化物，制定專門的處理方案進行處理，切實保證油質污水處理的可靠性和高效性。

5.3 處理城市污水

隨著我國工業化的不斷推進，城市覆蓋率的進一步增大，PM2.5、水污染、臭氧空洞等環境污染因子不斷出現，尤其是溫室效應的加劇，城市污水排放量激增，導致水污染問題日益尖銳，水處理成為亟待解決的課題。由于城市污水多為生活污水，污染度不高，處理較為簡單，因此超濾膜技術可被廣泛應用于城市污水處理中。應用超濾膜的物理特性對居民生活污水、城市排水管道污水、降水進行高效過濾，以及對污水中可能對人體產生危害的物質和病菌進行清除，達到排放標準時給予排放，或直接排放至自來水廠進行處理，再次進行城市供水，使城市用水得到高效循環，提高水資源利用率，切實增大污水處理廠和自來水廠的經濟效益與社會價值[2]。

6 結語

超濾膜技術的興起是科技發展和生產生活需求的必然，通過提高污水的循環利用率和降低污水處理成本，為拯救岌岌可危的稀缺水資源提供可靠的技術保障。雖然超濾膜技術在我國得到廣泛應用，但目前依舊存在技術的不足與弊端，依舊不能否認超濾膜技術的廣闊發展空間。加大水處理的科研力度是有效解決我國水資源供需不平衡問題的有效途徑，全面提高水處理技術水平不僅是對水資源的一種保護，更是人類對于自身的深刻認識。