環境工程水處理中超濾膜技術的應用分析

郭函君

（上海市水利工程設計研究院 上海 200063）

引言

隨著當前我國社會經濟的不斷發展，環境問題日益嚴重，水資源環境的污染已經嚴重的影響到人類的生活，也越來越引起人們的高度關注，環境工程在現階段得到了快速發展，在環境工程水污染治理工程中，其面臨的壓力越來越大，需要處理的水污染問題也多種多樣，對于水處理相關技術同樣也提出了更高要求。膜分離技術中的超濾技術在當今的水處理領域中應用也越來越普遍，在水處理中起到越來越強的作用價值。隨著膜材料工業的飛速發展，膜分離技術已經從傳統的軟水制備擴展到了水處理行業中的各個方面。其相對于其它水處理技術的應用優勢較為明顯，應該予以詳細探究，促使其在未來能夠得到更為廣泛的應用。

1 超濾膜技術及其應用特點

超濾膜技術主要就是借助于超濾膜結構實現對于水資源的過濾處理，達到水資源的凈化目的。超濾膜技術是一種介于納濾和微濾之間的膜分離技術，超濾膜的截流分子量范圍為500-500000道爾頓之間，一般而言，超濾膜的孔徑在0.001到0.02微米之間，如此也就能夠較好過濾掉水中存在的多種雜質，很多細微的成分無法通過其它處理手段過濾，也可以在超濾膜下得到凈化。當前超濾膜技術的應用比較廣泛，在很多行業中都得到了理想運用，作用效果同樣也比較理想，水資源的凈化效果明顯優于其它凈化技術手段。

在超濾膜技術的應用中，其驅動力是比較核心的一個要素，超濾膜技術應用下的驅動力主要就是超濾膜兩側不同壓力形成的壓力差，這也就促使水資源能夠更好實現由一側到另一側的通過。在水資源通過超濾膜時，一些直徑較大的雜質就會被截留在超濾膜上，而細微的水分子等可以有效通過，實現對于水質的凈化。比如細菌的體積一般都大于0.02微米，如此也就能夠實現對于細菌的凈化，這也是其它水凈化技術無法達到的效果。

超濾膜技術在當前環境工程水處理中表現出了多方面的優勢，因為其不需要添加額外的化學物質，如此也就能夠避免了對于水資源的污染，更好實現對于水資源的有效凈化，二次污染的規避效果比較理想；另外，超濾膜技術的應用還能夠體現出較高的雜質祛除效果，其凈化后的水質一般比較高，能夠適應于高要求的水處理項目；超濾膜技術在長期應用中也能夠表現出理想的穩定性，因為超濾膜自身耐高溫，耐酸堿性能也比較理想，進而也就能夠長期穩定應用，還能夠進行高溫消毒處理后重復運用；超濾膜技術的應用還表現出了較為明顯的便捷性，其整體應用簡單高效，不需要耗費過多的人力物力，經濟性也比較理想，成為很多環境工程水處理的首選。

2 超濾膜分離技術特性

超濾膜分離的特性主要有一下幾個方面：

（1）分離過程中不會發生相變化，同時耗損能量較少。

（2）分離過程可以在常溫下進行，例如果汁、生物藥劑及其他某些需要濃縮或者提純的物質。

（3）分離過程中無需高壓泵提供壓力，傳統的低壓泵即可滿足超濾膜所需推動力，并且設備和工藝流程簡單，易于工作人員操作、管理和維修。

（4）應用范圍廣泛，凡溶質分子量在500-500000道爾頓之間的，或者溶質尺寸介于0.001到0.02之間的都可以通過超濾膜截流。

3 超濾膜裝置的分類

超濾膜裝置同反滲透裝置比較類似，根據工作時膜的形態可分為管式超濾膜、卷式超濾膜、中空纖維式超濾膜和板框式超濾膜四中結構形式。

（1）管式超濾膜。管式超濾膜裝置是由圓管形的膜及多孔性的支撐管組成，品種多樣，有直管式、螺旋管式、單管式和列管式等。

（2）卷式超濾膜。卷式超濾膜是由中心集水管、膜支撐體、膜和原水導流網等構成。

（3）中空纖維式超濾膜。中空纖維式膜是一種很細的中空式的纖維管。根據工作面分內壓式和外壓式兩種。

（4）板框式超濾膜。板框式超濾膜是由數十張膜和支撐板一層一層疊加而成，在頂部和底端各有一塊封板。

不同類型的超濾膜由其各自的優缺點，根據現場情況及工藝要求選擇適合的超濾膜形式，以達到其應用的最優化。

4 環境工程水處理中超濾膜技術的應用

當前環境工程水處理工程中，超濾膜技術的應用已經很成熟并且發揮著其不可或缺的作用。為了更好地提升超濾膜技術的應用效果，必然需要圍繞著不同應用需求進行詳細分析，確保其具備更強的適用性，現階段比較常見的超濾膜技術應用方式如下：

（1）市政生活污水處理中超濾膜技術的應用。隨著當前人們環保意識的不斷提高，以及現階段水資源環境的嚴重污染。這就要求我們政府需要不斷的提高居民生活污水納管率，且提高現有污水處理廠排放標準的要求刻不容緩。同時由于人們生活水平的不斷提高，生活習慣的相對變化，導致現階段生活污水水質也比較復雜，這就對水處理工藝提出了更高的要求，以滿足高排放要求。超濾膜技術在該方面的應用能夠達到90%以上的污染物清除效果，并且處理后的生活污水可滿足再生水要求，可滿足多方面的回收利用。生活污水中存在的大量微生物同樣也可以借助于超濾膜技術予以除去，這也是比較重要的應用目標。無論實在水環境問題的處理中，還是水資源節約都起到了舉足輕重的作用。

（2）工業廢水處理中超濾膜技術的應用。在環境工程水處理中應用超濾膜技術還體現在工業廢水方面，因為工業廢水的處理難度比較大，含有多種多樣的有毒有害物質，并且很大部分的有毒有害物質屬于難降解物質，進而也就對于凈化手段提出了高要求，尤其是需要確保相關處理技術具備較強耐酸堿以及耐污染性能。該方面超濾膜技術的應用同樣也得到了較大價值呈現，在凈化后同樣也可以進行中水回收，避免了該方面對于環境造成的污染問題，且節約水資源。

（3）飲用水凈化中超濾膜技術的應用。在環境工程水處理中，飲用水的凈化同樣也是比較受重視的一個方面，因為飲用水的凈化需要保障最終水質較為純凈，避免存在任何不良影響因素，尤其是需要對于水中存在的大量細菌、藻類以及微生物等進行除去，符合人飲用標準。超濾膜技術在該方面的應用對于水質的保障效果比較強，不僅僅飲用水的濁度明顯降低，還能夠較好實現對于有機污染物的去除，同樣得到了理想運用。

（4）海水淡化中超濾膜技術的應用。對于環境工程水處理工作的發展，其在海水淡化方面同樣也需要予以深入研究，這也是解決水資源短缺問題的重要途徑。在海水淡化中應用超濾膜技術可以實現各類不良物質的有效去除，確保凈化后的水源能夠適宜人應用。但是在海水淡化中會形成明顯的膜污染問題，需要在未來引起高度重視，加大研究力度，確保超濾膜技術得到更新，在海水淡化中體現更強可持續應用效果。

（5）飲料行業中超濾膜的應用。在飲料行業，超濾膜同樣應用比較廣泛，可以通過膜過濾作用達到飲料的不斷濃縮提純，提高飲料品質的同時，節省飲料中所含的水分，已達到節省水資源的目的。同時也可用于廢棄飲料中可利用資源的回收，幫助企業節省成本。

結語

綜上所述，對于環境工程水處理工作的落實，合理應用超濾膜技術是比較重要的一個手段，超濾膜技術的應用能夠更好實現對于多種水源的凈化處理，能夠在生活污水凈化、工業廢水凈化、飲用水凈化以及海水淡化中表現出較強的作用價值，具備推廣意義。