試析超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

張琦東

摘要： 超濾膜技術就是一種能夠凈化、分離和濃縮溶液的膜透過分離技術，處于納濾和微濾之間。現階段，我國許多城市在環境工程水處理中已經應用了超濾膜技術，但是在應用的過程中仍然存在一定的問題。本文在此基礎之上，結合自身實際工作經驗，對超濾膜技術的原理和優勢進行了介紹，然后對具體的應用做出了闡述，最后就如何提高超濾膜技術的應用效率提出了建議，希望能夠為我國的水資源保護提供一定借鑒。

Abstract： Ultrafiltration membrane technology is a membrane permeation separation technology capable of purifying， separating and concentrating solutions， between nanofiltration and microfiltration. At this stage， many cities in China have applied ultrafiltration membrane technology in environmental engineering water treatment， but there are still some problems in the application process. Based on this， combined with the actual work experience， this paper introduces the principle and advantages of ultrafiltration membrane technology， and then elaborates on the specific application. Finally， it puts forward suggestions on how to improve the application efficiency of ultrafiltration membrane technology， to provide some reference for China's water resources protection.

關鍵詞： 水處理;超濾膜技術;應用分析;環境工程

Key words： water treatment;ultrafiltration membrane technology;application analysis;environmental engineering

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）34-0206-02

0? 引言

長久以來，我國一直致力于水資源的保護，希望能夠為人民提供更加優質的水源，在傳統的凈水模式下，通常是對水源進行預處理，然后再加入消毒劑和凈化劑等物質，讓其與水源在沉淀池進行反應，在對其中的微小雜質進行處理，這一流程是非常復雜的，并且對于一些微小的有害物質并不能夠有效去除，沒有辦法為人民提供安全的飲用水，也無法滿足當前時代的發展。現階段，已經開發出超濾膜技術，能夠技術凈化、分離和濃縮的膜來對溶液中的雜質進行分析，同時可以有效凈化水質，從而滿足人們的用水需求。

1? 超濾膜技術的概述

所謂的超濾膜技術就是一種能夠將溶液中不同的物質進行分離的技術，是介于微濾和納濾之間的，從而達到凈化水質的目的。這種技術不僅能夠將水質中一些微小的懸浮顆粒和膠體進行分離，還能夠有效去除水中的細菌、微生物和蟲類等等，大幅度的提升了水質。除此之外，與傳統的水處理技術相比，超濾膜技術還具有耗能少、操作簡單和凈化效率高等明顯優勢，因而這種技術能夠廣泛的應用在生活污水處理和海水凈化等方面。

1.1 超濾膜技術的工作原理

一般情況下，超濾膜能夠分成兩個部分，在高壓下的超濾和具有半透性的膜。通常來講，在高壓力的作用之下，溶液中的溶劑與部分具有較低能量的溶質可以通過膜上比較小的孔，然后到達膜的另一邊，這種方式能夠有效攔截高分子和高質量的溶質，對于一些膠體物質也可以起到篩分的作用。另外，在膜的表面上還具有一些特殊的化學物質，能夠有效攔截一些少量的物質[1]。在對溶液進行超濾分離的過程中，可以使用加大壓力的方法，從而讓溶液在通過膜時，水、無機鹽和里能量的分子可以通過，而一些分子量較高的物質和膠體則無法通過，從而達到分離和凈化水質的目的。

1.2 超濾膜技術特點的分析

對于超濾膜技術來說，具有非常明顯的優勢，已經被廣泛的應用在環境工程水處理中，具體技術特點主要有以下幾點：一是相較于一些傳統凈化工藝，超濾膜技術去除雜質的效率大幅度提升，并且經過過濾后的水體質量也明顯更好;二是能夠減少化學制劑對水體的污染，在傳統的工藝中，經常會使用消毒劑和凈化劑等物質來凈水，如果這些物質處理不當，就會對水體產生二次污染，而超濾膜技術則有效避免了這種情況;三是超濾膜技術在實際應用中的操作更加方便，并且流程非常簡單，在當前科學技術快速發展的時代，已經能夠實現自動化處理，這樣節約了大量的人力和物力;四是超濾膜的物理和化學性能都比較穩定，具有耐酸、堿、高溫和抗水解等性能，并且超濾膜可以耐受最高140℃的環境，因而可以使用超高溫蒸汽和C2H4O進行消毒，同時還拓寬了PH值的使用范圍，能夠讓這項技術應用在強酸和強堿中;五是超濾膜技術能夠應用在工業廢水的處理中，加強了對工業廢水的回收再利用，并且超濾膜技術能夠將水中99.99%的膠體都過濾掉，在最大程度上保證了過濾后的水體質量[2]。

以上就是超濾膜技術的眾多優點，而正是這些明顯優點使得超濾膜技術已經得到了廣泛的應用。

2? 環境工程水處理中超濾膜技術的具體應用

2.1 飲用水凈化

在水資源中經常會出現各種各樣的有害物質，例如重金屬和細菌等等，而這些有害物質如果不經過處理直接被人們飲用，那么就會影響到人民的健康。因此，必須要加強對于污水處理技術的研發和應用，從而大幅度提升水體的質量，為人們提供一個安全的飲用水源。現階段，隨著人們生活質量的不斷提升，對于飲用水的凈化處理標準也隨之提升，一些傳統的水處理技術已經無法滿足當前的發展需求。超濾膜技術的出現為環境工程水處理帶來了新的契機，在飲用水凈化處理方面，這一技術已經得到了比較廣泛的應用，能夠有效去除水體中的大多數微生物、病毒和重金屬等。由此可見，通過合理應用多層超濾膜技術，能夠最大限度保證人們能夠喝到優質、安全的飲用水。

2.2 淡化海水

由于我國地域比較遼闊，而部分地區的水資源則比較缺乏，因而我國一直致力于海水淡化技術的研究，經過幾十年的研究和發展，現階段的海水淡化技術已經趨于成熟，其中海水淡化技術主要涵蓋了多效蒸發、多級閃蒸和反滲透等技術，而這三種技術僅僅能夠應用在比較大規模的海水淡化工程中。在19世紀60年來，人們就都已經在深入的研究如何將膜技術應用在海水淡化過程中，但在實際的應用過程中經常會出現膜污染問題，而這一問題則嚴重的限制了反滲透技術在海水淡化中的應用。自超濾膜技術出現以后，已經可以實現對海水水質進行合理控制，進而提高反滲透系統中的水質。葉春松等人對中空的纖維超濾膜對具有比較高濁度的海水進行處理，這種型號超濾膜的產水濁度均值為0.11NTU，SDI15均值為2.4，COD的平均濾除比例達60.0%，膠硅的平均濾除比例達89.0%，跨膜壓差保持在6.0×104Pa以內，由此可見，這種技術比超濾膜可承受的最大壓差2.1×105Pa要小很多，正是由于這種優勢能夠提高超濾膜的穩定性，保證了水處理的效率，能夠將具有比較高濁度的海水進行凈化[3]。

2.3 造紙工業污水處理

通常情況下，在所有類型的工業污水中，造紙業所產生的污水處理起來是比較困難的。同時，在造紙的過程中所產生的污染會含有大量對人體產生危害的物質，而如果沒有進行有效的過濾凈化技術，就會使得這部分水資源無法得到凈化，會對生態環境產生比較嚴重的破壞。在超濾膜技術應用之后，能夠有效解決造紙工程排除的污水，解決了造紙業污水處理的難題。超濾膜技術正是憑借著其自身的超強過濾能力，對造紙污水中的漿液和木素等雜質進行處理。除此之外，相比于傳統的處理工藝，超濾膜技術在處理污水之后，還能夠對其中的一部分雜質進行回收，例如木素等物質都是可以通過回收再次利用的，并且還能夠濾除污水中的漂白粉[4]。總而言之，在造紙企業污水處理中應用超濾膜技術能夠更好的處理污水，提高處理效率，還可以大幅度提升造紙原料的回收效率，從而減少造紙企業的生產升本，將造紙企業的環保效益和經濟效益相結合，達到共贏的目標。

2.4 含油廢水處理

對于含有油脂的廢水來說，大多數都是來源于人們的生活飲食。在我國的傳統飲食文化中，含有非常豐富的內容，并且大多數人的飲食習慣都是喜歡用比較大量的油脂。因此，對于大部分的餐飲企業來說，都習慣在食物中加入大量的食用油，導致我國出現了大量的含油脂的廢水，使得水體污染是比較嚴重的。從目前的情況來看，我國含油廢水主要有以下幾種形式：一是含有的油脂比較少，僅僅在水體的表面有少量油脂漂浮;二是水中混合了一部分散油;三是污水中存有大量的油脂，種類為乳化劑，這種情況是油化程度比較高的一種。通常情況下，前兩種類型使用普通的物理過濾就可以進行處理，而對于第三種則需要使用比較復雜的處理技術，傳統的處理技術難以達到要求，而超濾膜技術則可以有效解決這一問題，能夠通過膜將油脂進行篩分，從而達到凈化水質的目的[5]。

3? 加強環境工程水處理中超濾膜技術的應用措施

3.1 做好超濾膜技術應用前組織策劃

在環境工程前期，根據設計要求、現場具體情況、人員配置、材料設備到貨時機等合理進行超濾膜技術應用組織設備，充分考慮超濾膜技術應用會出現問題，完善設備安裝與超濾膜技術應用的配合，從安全、質量、進度以及成本等方面合理考慮，選擇最優超濾膜技術應用組織設計，做好前期策劃，為后期超濾膜技術的合理應用提供方便。

3.2 加強內部協調管理

在相應的超濾膜技術應用計劃確定之后，在實際的超濾膜技術應用中也會存在一定的偏差，這是一種正常情況，就需要開展協調管理工作，從而使得各個部門都可以按照原有的計劃來進行超濾膜技術應用。除此之外，針對同一個工作面的不同超濾膜技術應用人員，在不同時間段進行作業時，在交接的過程中必須要協調好臨時設備的使用，從而讓整個工程的開展更加有序。

3.3 提高超濾膜技術應用人員職業素質

要想項目的建設質量更好，就得提高超濾膜技術應用人員的協調，但是，許多的項目都并不完善，這主要是因為超濾膜技術應用隊伍的素質有待提高。許多超濾膜技術應用單位為了節約超濾膜技術應用成本，仍然存在著使用一些綜合素質較低的人員，給超濾膜技術應用帶來了許多的不必要的麻煩，影響了環境工程水處理的整體質量。除此之外，超濾膜技術應用單位必須要注重相關人員的培養和管理，不斷提高他們的知識水平和職業素養，從而讓超濾膜技術應用的各項工作更加協調。

4? 結論

綜上所述，超濾膜技術的合理應用雖然能夠提升環境工程中水處理的效率，并且其處理效果也明顯由于一些傳統的處理工業，但在實際的應用過程中，相關人員應該做好應用計劃，選擇合理的應用方法，減少超濾膜應用中的不足之處，從而進一步提升我國環境工程水處理的實際效果，改善整體的環境，為人民提供更加舒適的生態環境。

參考文獻：

[1]陳曉艷，林昊.超濾膜技術在環境工程水處理中的運用[J].內蒙古煤炭經濟，2017（4）：1-2.

[2]蘆文慧，黃肖容.聚砜超濾膜親水改性的研究進展[J].現代化工，2017，38（8）：23-27.

[3]王玉.納米SiO2共混對PVDF超濾膜的結構及抗污染性能的影響[J].環境工程，2018，37（3）：28-32.

[4]邰喜慶.淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用[J].中國高新技術企業，2017，24（5）：122-123.

[5]曹鳳英，許普，李永吉，等.超濾膜分離和反滲透技術在企業水處理中的實際應用[J].當代化工，2016，45（7）：1471-1473.

[6]李建軍.市政污水處理中膜處理技術的應用[J].價值工程，2018，37（13）：214-215.