超濾膜技術在環境工程水處理中的應用分析

祁玉清

摘要：超濾處理工藝對顆粒物、細菌等處理效果顯著，其組合工藝可實現對微污染水源水及含消毒副產物水體的深度處理效果;納濾處理工藝對低分子有機物去除、飲用水水質軟化等方面有很好的效果，其在飲用水凈化方面也具有一定的優勢;通過膜前預處理技術和膜改性，提高膜的親水性能，可有效緩解膜污染，強化有機物的去除。

關鍵詞：超濾膜技術;環境工程;水處理;應用

中圖分類號：X703 ? ? ?文獻標識碼：A

引言

從改革開放至今，我國工業發展速度逐漸加快，社會生產領域對于資源的需求不斷加大，除了資源日益緊缺以外，環境的污染問題也更加嚴重。其中，水污染問題一直是我國專家和有關部門比較重視的研究內容。近年來，我國對于水處理的研究取得了比較良好的研究成果，尤其是對于凈化水方面更是有著比較深入的研究。關于水處理的諸多應用技術中，超濾膜技術得到了人們的支持和廣泛的應用，這主要是由于該技術經濟成本較低，并且可以取得比較優良的效果。

1、超濾膜技術原理

超濾膜技術的原理主要包括以下兩個方面：第一，超濾原理。超濾原理的實質是創造一個雜質難以通過的膜，并且這個膜能夠允許其他物質通過。為了實現這一原理，需要建立一個高壓環境，只有這樣，才能將物質隔離在其他地方。隨著科學技術的不斷進步，超濾膜技術水平也大幅度提高，目前這項技術已經由以往的單層膜發展為多層膜，有效的提升的這項技術的實用性。與此同時，超濾膜技術還能夠將溶液中的雜質分離，使純凈物質順利的從膜通過，到達膜的另一側。第二，微透過原理。在超濾膜技術中，可以保存超過500萬的過濾分子，這些分子的總體積約為0.002um。一般情況下，可以順利通過濾膜的物質均為無污染的純凈物質，這種原理即為微透過原理。超濾膜技術本身帶有凈化功能，能夠清理大部分的顆粒物，有效的提高水的質量。與此同時，這種技術還可以將水中含有的有害物質過濾掉，有效的提高飲水的安全性，所以，超濾膜技術受到的更多人的歡迎。目前，超濾膜技術已經被廣泛應用到污水的處理回收以及海水淡化等方面的工作中。

2、實際應用中的不足

（1）重金屬水污染。在水污染中，重金屬污染是破壞力最嚴重、影響范圍最大的污染問題之一。而且重金中含有的有毒有害物質不能自然降解，當生物使用此類被污染的水源時，有毒物質會在其體內不斷積累，最終導致毒性被廣泛傳播，造成嚴重的生物鏈破壞。現階段，我國采用的超濾膜技術還無法實現對重金屬污染的有效處理，使得重金屬中的部分有害物質會滲透超濾膜介質。（2）家庭和工業廢水處理效果較差。家庭廢水中，比較常見的就是油脂廢水。因為人們在烹飪時經常會使用食用油，然后將含有乳化劑的洗潔精來清理餐具，這就會導致超濾膜技術難以有效發揮本身的效用。針對工業領域產生的油脂廢水，主要應用過濾方法來實現對水的有效處理，但是一些乳化油很難通過過濾方法來達到良好的處理效果。因為乳化油本身的直徑很小，可以順利地透過超濾膜介質，最終導致超濾膜失去效果，難以實現對廢水的有效過濾。

3、超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

3.1、在飲用水凈化中的應用

在社會經濟的發展過程中，工業生產活動取得了長足的進步，但環境污染問題卻進一步加劇，造成水資源污染情況更加嚴重，這種現象集中體現在水資源中含有大量的微生物以及水藻等污染物質。水資源在人們的日常生活中發揮著重要作用，飲用水的污染會對人們的身體健康產生直接的影響，因此，飲用水凈化工作引起了更多人的重視，需要采取更高的凈化標準。超濾膜技術是一種新興的水處理技術，將其應用在飲用水凈化工作中，能夠滿足飲用水凈化標準，受到了業內人士的廣泛認可，目前已經大規模的應用在飲用水凈化中。一般情況下，在飲用水凈化過程中應用超濾膜技術的流程如下：自來水進入超濾膜管內，通過水壓差的作用，膜表面微孔能夠通過水分子、有益礦物質以及微量元素等物質，將自來水轉化為凈化水。在這個過程中，自來水中含有的細菌、鐵銹、膠體、泥沙、懸浮物以及大分子有機物等物質會被過濾，停留在超濾膜管內，在對超濾膜管進行清理時，可以將這些物質排出，完成自來水的凈化過程。

3.2、超濾技術

超濾處理工藝對于顆粒懸浮物、膠體、濁度和細菌等污染物可以高效去除，比常規工藝在濁度、顆粒物的去除率更高。研究表明，處理出水濁度平均低于0.1NTU，對污染物的截留去除率可高達99.9%。超濾工藝對飲用水源中的抗生素殘留也有一定的去除效果。由于超濾篩除分子量較多，其對有機物篩除效果一般，因此可以和良好有機物去除功能的工藝如前預氧化和吸附聯合使用。粉末活性炭與超濾組合工藝、混凝與超濾組合工藝等，顯著增強了微污染水源水的深度處理效果。對于飲用水處理中不可避免產生的消毒副產物，臭氧-活性炭-超濾深度處理工藝可確保進一步去除消毒副產物及有機物。在實際應用過程中，超濾處理工藝因其水質適應性強、處理效果好，可根據實際運行的場地、環境的要求，按需要增加或者減少膜組件，相比于傳統工藝，其占地面積大大減少。因此，在農村飲用水處理中，超濾處理工藝是值得深入推廣的技術。

3.3、在污水回收利用中的應用

隨著城市化建設的不斷深入，城市規模進一步擴大，流動人口數量也隨之大幅度提升，造成城市中的污水排放量也不斷增加。在城市水資源緊缺的情況下，對于污染程度相對降低的污水，可以采取回收利用的方式，有效的緩解城市水資源緊缺的現象，為市民提供充足的生活用水。在污水回收利用的過程中，可以應用超濾膜技術對污水進行凈化。一般情況下，超濾膜技術能夠對城市中的生活污水、下水管污水以及地面降水進行凈化，將這些污水中能夠對人們的身體健康造成危害的物質清除。通過超濾膜技術的應用，能夠使污水達到排放標準，改善城市的水環境質量。與此同時，在自來水廠中應用超濾膜技術，還能夠實現污水的循環利用，有效的提高水資源的利用率，有效的緩解水資源緊缺的現象。

結束語

現階段，雖然超濾膜技術在實際應用中還存在著一定的問題，但通過對該技術的改良和優化，可以在一定程度上解決該技術的漏洞，促進水處理整體水平和效率的提升，有利于加強對環境的保護，促進社會的和諧穩定發展。

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（作者單位：平原縣環境監測站）