淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

王彬宇

摘 要：基于各種因素的影響，目前環境污染問題日益嚴重，而水污染是最嚴重的環境污染之一。水環境影響到人類生產生活的方方面面，因此必須重視和加強對污水的處理。在眾多污水凈化技術中，超濾膜技術是被廣泛應用在環境工程水處理中的一種技術。通過超濾膜技術對廢水、污水、臟水進行處理，能夠有效過濾水中的雜質，保護水資源，實現水資源的循環利用。基于此，本文闡述了超濾膜技術的基本原理及其特征以及環境工程水處理中常用的超濾膜技術，對超濾膜技術在環境工程水處理中的應用進行了論述分析。

關鍵詞：超濾膜技術；原理；特征；環境工程水處理；應用

超濾膜技術可以將水的微生物、病毒、細菌、藻類等都有效去除，以完成對溶液的濃縮、分離和凈化。以往采用的處理工藝是通過混凝、沉淀、消毒等步驟來去除水中的毒有機物，但是他的去除效果是非常有限，不能完全將水中的有機物去除，而超濾膜技術的應用則可以將水中單位有機物完全去除，為人們的生活生產提供足夠的水資源。以下就超濾膜技術在環境工程水處理中的應用進行探討。

一、超濾膜技術的基本原理及其特征

1、超濾膜技術的基本原理

超濾（簡稱UF）是溶液在壓力作用下，溶劑與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側，而高分子溶質或其他乳化膠束團被截留，實現從溶液中分離的目的。其截留機理主要是篩分作用，但有時膜表面的化學特性（膜的靜電作用）也起著截留作用。超濾分離時是在對料液施加一定壓力后，高分子物質、膠體物質因膜表面及微孔的一次吸附，在孔內被阻塞而截留及膜表面的機械篩分作用等三種方式被超濾膜阻止，而水、無機鹽及低分子物質透過膜。

2、超濾膜技術的特征

2.1除濁效率非常高。使用此工藝對水進行處理，能夠將水濁降低到0.10NTU之下。

2.2對水中的細菌，微生物等去除效率較高，而且會大大減少水中的氮含量。

2.3節約占地面積，而且操作起來簡單易行，還能夠使用此技術對舊水廠進行改造。

2.4能夠有效的去除水中含有的藻類物質，有效地提高水質的穩定性。

二、環境工程水處理中常用的超濾膜技術分析

1、短流程技術

短流程技術屬于超濾膜技術的一種，它是把多道凈水技術和膜處理技術綜合起來，以完成對水源的凈化。但是該技術僅能用于污染程度比較低的水源地區。該技術的優點在于成本比較低，不需要對原有的自來水廠進行大規模的改造。

2、雙膜處理技術

其主要是指使用雙層超濾膜來凈化水源，或者把超濾膜和反滲透過濾膜結合來進行凈水，該處理技術對于那些污染程度高或者含鹽量高的地區都具有良好的使用效果。以往對于污染程度高或者含鹽量高的水質，都沒有較好的處理方法，但是超濾膜技術的出現，可以將上述類型的水質進行有效的凈化，進而實現了水資源的有效率。在國內那些污染比較嚴重的工業城市或者水中含鹽量比較高的城市都可以采用雙膜處理技術，來完成對水源的凈化，以緩解水源緊缺問題。

3、組合技術

3.1混凝-超濾組合工藝。該工藝能夠以很快的速度去除水中含有的金屬離子或者是有機物等。目前，進行混凝技術能夠將水中懸浮粒子的分布狀況進行打亂，這主要使用的是電性中和吸附方式，這樣懸浮物質的性質就會被改變，而且小分子有機物就會不斷被分解成絮狀體，膜表面的超濾膜能夠對絮狀體進行過濾，從而提高水質的質量。為了進一步解決膜污染等問題，要著手改變顆粒物的帶電性，這樣膜表面就不會粘附住濾餅層，但是這必須要借助于混凝土技術的支持才能實現。通過有關實驗數據發現，與超濾技術相比，使用“混凝-超率”工藝去除腐植酸中存在的DOC和UV254效率更好，而且更加簡單易行，除此之外，使用“混凝-超慮”組合工藝技術，對天然有機物的去除效果更好，尤其是能夠明顯地提高分子量小的有機物去除效果。

3.2“粉末活性炭-超濾”組合工藝。該組合工藝不僅具有較大的吸附作用，而且超濾操作技術也較高，所以使用此種組合工藝去除水中有機物效率較高，而且膜污染程度非常低。如果對原水進行直接過濾，難以形成較高的去除效果，尤其是很難夠去除水中的TOC和UV254，當放入活性炭以后，能夠明顯地提高有機物的去除效率，而且有機物的去除效果隨著PVC數量的增多而更加明顯。使用此種組合工藝能夠高效地去除水中含有的分子有機物質。綜上所述，膜前使用粉末活性炭進行處理是非常必要的。

三、超濾膜技術在環境工程水處理中的應用分析

1、超濾膜技術在飲用水凈化處理中的應用分析

目前國內水污染問題日益嚴重，并且水質問題也越來越復雜，比如隱孢子蟲、賈第蟲問題、水的生物穩定性問題、臭味和藻毒素問題等等。超濾膜技術的有效應用，就可以將水中的微生物、細菌、病毒等物質有效去除，除此以外，它還可以將那些有機污染物也有效分離出來，對于水污染有著非常好的凈化效果，可以大大緩解社會上的水源緊缺問題。如張艷等學者以混凝沉淀為預處理方法，通過試驗，對浸沒式超濾膜處理東江水的最佳運行方式進行了研究，該工藝通過對水中的致病微生物、濁質、天然有機物、有毒有害微量有機污染物、氨氮、重金屬等設置多級屏障，可以使其含量得到逐級削減，最后得到優質飲用水。

2、超濾膜技術在造紙污水處理中的應用分析

造紙產業一直以來都是水污染非常嚴重的一種行業，并且該類污水的治理難度也非常大，其中所含污染物的成分也非常復雜，極易產生嚴重的環境污染問題。以往所用的污水處理技術都無法對該類污水進行有效的處理，但是超濾膜技術的研發成功，就給造紙污水的處理帶來了新的方法和技術，通過對超濾膜技術的有效應用，它可以將污水中的木素、漿液等都完全分離出來。它與以往的污水處理技術還有一點不同，在超濾膜過濾完成后，還要將過濾物再次濃縮，這樣就可以把污水中木素和漿液重新收集起來，提高其利用率。除此以外，超濾膜技術還可以把污水中有害物質直接去除，比如漂白粉。超濾膜技術的有效應用，大大提高了造紙污水的處理效果和處理效率，并且它還可以提高資源的利用率，所以超濾膜技術是當下應用效果最好的一種污水處理技術。

3、超濾膜技術在油質廢水處理中的應用分析

目前含油廢水的狀態主要分為三種乳化油、分散油和浮油。分散油和浮油的處理是比較簡單的，在實際生產中，對于其處理一般都采用活性炭吸附、凝聚沉淀、機械分離等方法，這些方法的處理效果都是比較不錯的。但是乳化油中存有表面活性劑、有機物等物質，再加上油份一般以微米級的離子分布在污水中，如果使用粗粒化法或重力分離等分離方法是無法有效祛除油份的，但是如果使用超濾膜技術，就可以將污水中的油份有效去除，同時還可以降低水中的BOD和COD含量，進而實現凈化污水的目的。

結束語：

綜上所述，環境工程水處理中應用超濾膜技術，在生活各方面當中發揮著舉足輕重的作用，因其技術作用較為廣泛，具有較低的設備使用費用，還容易操作，已然成為凈化飲用水及處理環境工程污水的關鍵性技術，另外該技術兼有綠色環保特征，對于生態資源的保護具有重要作用。

參考文獻：

[1]石飛.談環保工程水處理過程中的超濾膜技術應用[J].科技與企業，2015（15）

[2]張艷等.采用浸沒式超濾膜技術處理東江水的中試研究[J].中國環境科學，2009（1）

[3]王磊.簡述環保工程中水處理超濾膜技術運用分析[J].中國科技投資，2014（03）

[4]楊春彪.淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].建材與裝飾，2017（04）