超濾膜技術在環境工程水處理中的應用分析

張永強

(北京順鑫卓鑫環保科技有限公司，北京 100000)

1 引言

水是人類賴以生存的資源，人類自古以來就開始對水資源進行開發利用，應用范圍極為廣泛，如生活用水、淡水養殖、水能、農業灌溉等，帶動了社會經濟的發展，與人們的生產生活有著極為密切的關系。因此水資源一旦被污染，不僅嚴重影響到社會的經濟發展，還會影響到人們的生活質量與身體健康，所以水處理工作一直是整個環境工程中的重中之重。在這種背景下，相關的專家與學者開始不斷的研發水處理的技術，隨著科學技術的進步，超濾膜技術得以問世并不斷地發展完善，其顯著的效果使之被廣泛的應用，有效的改善了我國的水污染問題，對我國的生態環境治理起到了巨大的輔助作用，對該技術在環境工程水處理中的應用進行分析具有重要意義。

2 超濾膜技術的簡述

超濾膜技術是指使用濾膜將水中的雜質、顆粒等污染物進行分離與過濾，超超濾膜的孔徑一般在0.01 μm以下，可以有效的分離粒徑超過10 nm或分子量超過500道爾頓的顆粒，可有效的對污水進行處理，是當前環境工程水處理的主要手段，不僅可以有效的過濾水中的污染物，同時還可以過濾水中的病毒、微生物等，使水質更高。該技術具有以下幾種優勢：①去除雜質的效率極高，可有效的過濾水中的污染物，提高水質；②該技術僅使用極為少量的化學用品，有效的避免了對水資源造成二次污染；③該技術的操作簡單，無需使用過多的機械設備，減輕了工作人員的工作量，提高了工作效率；④具有耐酸性、耐堿性，可適用于pH值為7的污水，耐高溫，可承受140 ℃的高溫，抗沖擊，承受能力高達16 kg，適用范圍更加廣泛；⑤該技術的成本低廉且面積大，純水通量可達到1800 L，效果好，節省了成本[1]。正是由于上述的5種顯著優勢使該技術被廣泛應用于環境工程水處理中。

3 超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

3.1 應用于飲用水的處理

受到工業發展的影響，我國的水資源污染問題十分嚴重，很多水源中存在著細菌、水藻等污染物，導致水源的質量下降，對飲用水的質量造成影響，人們飲用了受到污染的飲用水后，身體健康會受到不同程度的損害，因此將超濾膜技術應用于飲用水的處理中迫在眉睫。與其他水處理不同，飲用水是人們直接飲用的，關系到人們的身體健康，因此其質量的要求更高，這也使得飲用水處理的標準隨之提高，應用超濾膜技術，并將其與混凝沉淀技術相結合可以更加有效的將飲用水中的污染物進行去除與過濾，提高飲用水的質量與純度，使之達到可以直接飲用的標準[2]。目前該技術在歐洲的應用極為廣泛，每天的處理水量可達到200000 m3。

3.2 應用于含油廢水的處理

我國人口眾多，飲食文化悠久且發達，因此每日的食物用量極多，這其中必然會使用大量的食用油，導致了含油廢水量的增加。對含油廢水的情況進行總結，其主要存在著3種形式，程度由輕到重分別為油浮在水面的浮游廢水、油與水混合到一起的分散油廢水、油與水融為一體的乳化油廢水。前兩種的程度較輕，因此處理起來也較為簡單，使用活性炭吸附、機械分離或聚集沉淀的方法都可以做到處理，而第三種廢水則較為復雜，簡單的物理過濾方法無法做到有效的處理，因此需要應用超濾膜技術，使用該技術后，水中的含油量可降至1 mg/L以下，且專門對含油廢水進行處理的超濾膜技術可使含油量降至0.3 mg/L。

3.3 應用于城市污水的處理

近年來，我國的城市化趨勢加快，城市的規模也隨之不斷擴大，城市的人口增多，這就導致了城市的污水排放量隨之增加，城市污水的污染程度較輕，可以使用簡單的無慮過濾方法即可做到有效的處理，但成本較高，無法進行大規模的應用，而應用超濾膜技術不僅可以大規模應用，同時可以將常見的城市污水進行有效的處理，并過濾其中的污染物，使城市污水可以再次利用，經過自來水廠的二次處理后可以重新供應給城市居民的使用，形成了良性的水循環，提高了水資源的利用率[3]。以我國天津2002年建成的污水回用廠為例，在使用該技術后，其每天生產的不脫鹽水與脫鹽水量可達到15000 m3與10000 m3，去除率在90%以上，出水渾濁度在0.5以下，水質極高。

3.4 應用于海水淡化的處理

雖然地球的水資源豐富，但其中的96.5%是海洋水，淡水資源有限且其中的69%為冰川儲水，開采較為困難，因此對淡水進行處理使之可以飲用是解決淡水資源短缺的重要方法，以往多采用電滲技術對海水進行淡化處理，雖然具有一定的效果，但回收率不高的問題一直難以解決，隨著科學技術的發展，反滲技術的出現可以有效的解決這種問題，且成本較低，超濾膜的最大操作壓差可達到210000 Pa，遠超過跨膜壓差的60000 Pa，在應用反滲技術對海水進行淡化處理的過程中應用超濾膜技術，可以使去除率超過97%，脫鹽率也超過97%，可以進一步提高淡化后的海水的水質。

3.5 應用于電鍍工業廢水的處理

電鍍工業的用水量極大，因此其會產生極多的廢水，與上述的其他污水不同電鍍工業產生的廢水中含有重金屬離子，如Cu、Pb、Al等，不僅會對動植物造成影響，同時會對人類的身體健康產生損害，因此必須要進行及時的處理，但以往的處理方法中有些效果不佳，有些則成本較高，無法進行大規模的應用，而將超濾膜技術與反滲膜技術搭配應用則可以有效的解決這一問題，如陶瓷膜，該材料的超濾膜具有1.4 μm與0.8 μm兩種孔徑，可以有效的過濾用堿中和后的氫化物與氧化物沉淀，截留率可達到90%以上，將氫化物與氧化物懸濁液的含量降至20%以下，將質量分數降至0.0002以下，減少電鍍工業廢水的污染。

4 當前超濾膜技術在環境工程水處理中應用的不足之處

上文中對超濾膜技術在環境工程水處理中的應用進行了介紹，可見其應用范圍之廣與效果之強，但當前在進行環境工程水處理使用該技術的過程中也存在著一些不足之處，需要加以注意。

4.1 技術搭配不正確

對于大規模自來水廠來說，使用超濾膜技術雖然會起到良好的效果，但其成本會隨之增高，使企業的經濟效益降低，不利于企業自身的發展，這就需要工作人員根據自身的實際情況與水的特點選擇其他技術與超濾膜技術進行合理的搭配，但部分自來水廠僅看到了超濾膜技術的優點，而沒有考慮到自身的實際情況，不僅使自身的生產成本增加，同時也使得水處理的流程變得更加復雜，處理效果與效率降低[4]。

4.2 增加了能源的消耗

超濾膜技術在進行水處理的過程中具有良好的效果，但該技術本身還是需要一定的能源來使設備保持運行，若是在進行設備的選購時沒有考慮到設備的能源消耗問題，則會導致能源消耗量增加，生產成本增高。

4.3 導致了污染問題

雖然超濾膜技術本身是解決水污染問題的一項技術，但若在使用的過程中操作不當，則會導致超濾膜自身受到污染，對水處理的效果產生影響，因此需要使用化學藥劑對超濾膜進行清理，而當前的超濾膜清理的難度較大，且清理流程十分復雜，同時若操作不當則很有可能使水污染的問題更加嚴重。

5 結語

超濾膜技術應用在環境工程水處理中可以有效的治理水污染問題，對整個生態環境的治理具有重要的作用，同時可以提高水資源的利用效果，有效地解決水資源短缺的問題。但與此同時，該技術也存在著一定的不足，因此在將該技術應用于環境工程水處理的日常實踐中，相關的工作人員要不斷地進行鉆研和努力，尋求出完善該技術的方法，使之可以發揮出更加優秀的效果，提高環境工程水處理的能力，進一步促進整個社會的經濟發展。