超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

馮煒釗

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經濟的迅猛發展背后離不開資源的大量開發，尤其是不可再生資源或者短期內無法再生的資源。與此同時，伴隨著資源的開發，垃圾及污染物的排放也會引發一系列的環境問題，當前形勢下，經濟發展的速度越快，對我國環境造成的影響也就越大，因此優先解決經濟發展所帶來的垃圾排放問題顯得極為迫切。為了實現這一目標，近年來我國大量專家學者開展了相關的學術研究，力圖以先進的科學技術對經濟發展帶來的環境問題進行彌補，越來越多的先進環保技術也開始在各個行業中得到應用，取得了較為理想的應用效果。超濾膜技術就是其中應用較為廣泛的水處理技術。

1 超濾膜技術的特點

超濾膜技術是一種膜透過分離技術，能夠對溶液進行過濾、分離和濃縮。該技術是通過壓力作用，讓溶液中的水、無機鹽及小分子物質穿過膜上微孔到達另一面，而大分子物質則無法穿過膜上微孔，會被膜過濾掉。超濾膜技術介于微透和略透之間，如果分子直徑為0．002-100μm，分子量為500-500000則會被膜截留，良好的過濾效果使得其得到廣泛應用。

超濾膜技術的優勢大致分為五方面：第一，對雜質的過濾效果更佳；第二，化學用品量明顯下降，避免二次污染；第三，更易于操作，節約多方成本；第四，超濾膜極其穩定，所以可以使用環氧乙烷及超高溫蒸汽消毒；第五，能過濾99．99%工業廢水中的膠體，保證了過濾水的質量。

2 超濾膜技術在水處理中存在的問題

2.1 缺乏補充技術

超濾膜技術在自來水處理中的應用會提升純凈水生產的成本，因此在對水處理的工藝選擇中必須要先對現場的環境進行了解，并結合具體的取水特點，合理的選擇凈水工藝。如果需要凈化水的無機鹽含量高或者硬度大等，必須要采用雙膜技術；而如果需要處理水的水質本身比較好，處理工序簡單，就可以利用超濾技術，降低水污染的程度以及純凈水生產的成本。但是一般的對于比較繁瑣的情況，部分廠家會利用超濾技術，增加水處理的工序和成本，不適用于經濟落后的地區。

2.2 消耗能源多

超濾膜技術水處理工作的前提是必須要保障設備的驅動力，水處理過程中必須要通過外在動力的輔助，而外力的輔助也會導致能源的消耗，提升水處理的成本。所以在超濾設備的應用中必須要對能源的消耗情況進行檢查，并選擇能源消耗最小的設備，盡可能的降低能源的消耗。

2.3 污染問題

在水處理中應用超濾膜技術會造成一定程度的污染，進而降低超濾膜的過濾能力，提升能源的消耗量，提升水處理的成本。但是，當前自來水廠在對超濾膜的凈化中時間間隔一般為五個月，而且凈化的過程繁瑣，如果操作不當將會導致水污染程度加深，因此必須要加強對超濾膜的保護。

3 超濾膜技術在環境工程水處理中的應用及對策

3.1 飲用水凈化

如今，中國的水污染日益嚴重，新的水質問題已經出現，如新的病原微生物和藻類泛濫，對人們的日常飲用水造成了污染。因此，當超濾膜技術用于飲用水凈化時，水中的病原微生物和藻類都能夠得到有效的凈化，甚至可以過濾水中的病原微生物、雜質、有機物質和微量元素，從而滿足人們的需求。在試驗中，多重能夠起到很好的對病原微生物、雜質、有機物、微量元素、重金屬等的阻攔，從而達到降低其含量的目的，獲得的水源能夠用于人們飲用。

3.2 造紙廢水的處理

紙張是各行各業發展過程中都必須要使用到的材料，這對我國造紙業的生產提出了更高的要求，而造紙廠的生產也會產生很多廢水。對于這些廢水的處理就可以應用超濾膜技術，水中的某些成分可以經過濃縮后實現回收利用。造紙廢水膜分離技術的主要研究方向：回收副產物，使木質素得到全面利用；濃縮剩余的造紙紙漿；去除制漿廢物中的有害物質，如漂白粉。這些廢水中含有的SS、COD的量都比較大，處理起來有一定的難度。對于造紙廠的排放廢水就可以應用超濾膜技術，經過處理后的水質在進行檢測，不同直徑的膜都有效降低了水中的雜質。

3.3 含油廢水的處理

有三種狀態的含油廢水：包括漂浮在上面的浮油以及混合在水里的散油、再有一種就是包含乳化劑的油。其中比較好處理的是浮油以及散油，可以使用機械的方法使其有效的分離、使其凝聚產生沉淀、并經過活性炭吸附等技術處理之后，讓其含油量降到最低?？墒侨榛瘎┲袇s包含著有機化學物質水中存在著微米大小的油性分子，無法通過重力分離和粗粒分離的方法對其進行分離，而且通過超濾膜技術可以讓水和有機物質進行有效的分離，去油同時出去COD（廢水之中被氧化的物質）和BOD（需要氧氣的數量），進一步完成油水的分離。對于油田中那些廢水和污水能夠調訓排放之前利用先進的高效的衡壓底層氣浮工藝以及中空的纖維膜的分離工藝實行分離：利用操作把其壓力提升到0．1MPa、而且當污水的溫度到40℃的時候，過濾膜的透過范圍能夠可達60-120L/（m2·h），此時濾過的污水含油量為0．32mg/L，污染物質的直徑為0．82μm，完美的實現了特低滲透油田往回注水的規范標準。

總之，超濾膜技術作為一種新型高效的水處理技術，在未來的發展中必將得到更加廣泛的應用。超濾膜技術能夠有效地降低水中含有的雜質，對居民飲用水、造紙廢水、含油廢水都可以起到凈化的作用。這種技術優缺點并存，面對其目前在氣動閥的開關速度以及膜通量和透水率的恢復等方面存在的問題加以研究并解決，在未來能夠更好的為人類服務。