環境工程水處理中超濾膜技術的應用研究

崔鎖文

（遼寧省生態環境監測中心，遼寧 沈陽110000）

隨著工業步伐的逐漸加快以及人們生活用水需求的不斷增加，水資源污染成為人類社會生存發展的重要問題。大量工業用水的不當處理導致水資源污染的問題越來越嚴重，甚至已經影響到了人們正常的生活用水，為了保護珍貴的水資源，我們必須增加水資源的利用率，采取有效的科學技術手段減少水資源污染。超濾膜技術就是一種針對環境工程水處理的先進科學技術。超濾膜技術是一種利用壓力差為推動力，以半透膜進行物理阻隔，對水資源進行處理、凈化的先進的隔膜分離技術。超濾的過程實際上就是對水體資源中的污染物進行篩分過濾的過程，從而達到凈化水資源的目的。超濾膜技術在凈化飲用水、處理工業廢水、海水淡化及城市生活用水處理等方面有著廣泛的應用。

1 概述超濾膜技術

超濾膜技術是一種利用壓力差為推動力，以半透膜進行物理阻隔，對水資源進行處理、凈化的先進的隔膜分離技術。超濾的過程實際上就是對水體資源中的污染物進行篩分過濾的過程，從而達到凈化水資源的目的。超濾膜技術的主要原理是利用鋁膜兩側的微小壓力差為推動力，過濾膜上面細小的孔徑只允許水分子通過，將其它雜質阻隔在薄膜的另一側。超濾膜是由許多細小的中空纖維構成的。超濾膜一般分為內壓式超濾膜和外壓式超濾膜，劃分原則是按照其進水方式的不同方式而劃分的。其中內壓式超濾膜是先將原液注入到中空纖維內部，經過壓力差的推動，水分子被滲透出去，雜質被留在中空纖維內部；外壓式則相反，不將原液注入到中空纖維內部，最后水分子被滲透到中空纖維內部，其它雜質被阻隔到外面。不管是內壓式還是外壓式，最后達到的效果都是一樣的。超濾膜的主要材料有聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等，這些材料的特性決定了超濾膜優良的物化性能和分離透過性能。超濾膜的產水量是評價超濾膜質量的重要標準，超濾膜的產水量又受到溫度、操作壓力、水資源污染程度以及水流速度等的影響。相關部門和人員在應用超濾膜技術時，要充分考慮到各種因素對出水量、凈水效果的影響，盡量規范操作行為，發揮超濾膜技術的最大效用，實現水資源的有效利用。

2 超濾膜技術在環境工程水處理工作中的應用

2.1 凈化飲用水

政府在開展環境工程水處理工作的過程中，隨著超濾膜技術的不斷完善，超濾膜技術現已被廣泛的應用于環境工程水處理的各個方面，有效地解決了水資源污染的相關問題，解決了人們生活用水的問題。水資源污染問題嚴重影響到人們的生活用水，我國大部分城市和農村居民的飲用水來源主要是自來水，實際上，自來水中含有大量的雜質和污染物，有些雜質顆粒較大的雜質可以通過一般的過濾技術過濾掉，但是也有大量的微小雜質很難過濾干凈。然而，超濾膜技術憑借其優秀的分離透過性能，基本可以滿足凈化飲用水的要求。將自來水注入到超濾膜過濾器當中，利用超濾膜管內外的壓強差將自來水中的雜質隔離在超濾膜管內部，水分子滲透出去，供人們生活飲用。一般的凈水器長期使用下來，自來水中的雜質沉淀得越來越多，凈水管道薄膜容易出現堵塞，達不到凈水的效果，而一些先進的超濾膜凈水器具備沖洗排污的功能，定期的排出過濾下來的雜質，保證超濾膜凈水器的正常使用，還能延長超濾膜凈水器的使用年限。

2.2 工業廢水處理

超濾膜技術除了被應用在飲用水凈化方面，還在處理工業廢水方面起著重要的作用。工業廢水一直以來都是水資源污染的重要源頭，工業廢水處理也一直都難以得到實質性的解決。工業廢水污染會嚴重影響到人們的生活質量以及身體健康，工業廢水中含有大量的有毒有害物質不經過濾處理排放到河流湖泊中，會摻雜到人們的生活用水當中去，長期的飲用含有有毒有害物質的水會嚴重影響人們的身體健康。雖然人們可以采用超濾膜凈水器凈化飲用水，但是，從源頭上解決工業廢水污染更加的重要。工業廢水中的有毒有害物質不像一般自來水中的雜質那么容易過濾降解，有毒有害物質的難降解程度同時也給超濾膜技術帶來了一定的挑戰。研究超濾膜技術的相關技術人員要不斷地完善技術缺陷，還需要使用各項技術，提升其總體的耐污染性、耐酸堿性，提升該項技術的價值，在充分凈化水資源的基礎上，開展水回收活動，一方面避免水環境污染，另一方面實現良好的水資源節約目標。處理工業廢水的過程中，需要結合不同工業行業的實際情況，采用科學、有效的方式開展處理，提升總體的過濾效果。從以下工業企業類型開展分析：第一，食品工業開展加工生產作業的過程中，廢水耗費量較大，其中存在著較多高分子有機質，集中在蛋白質、乳糖和淀粉之類，想要切實有效保障和提升廢水處理效率，實現回收利用目標，通過超濾膜技術將能夠起到良好效果。第二，電鍍工程企業是電化學中的重要內容，擁有較大的生產規模，會消耗大量水資源，在排放廢水方面會帶出有機碳、硝酸鹽以及鎳等多種物質，需要使用超濾膜開展過濾工作，減少有害物質的直接排放情況，避免嚴重污染現象。

2.3 海水淡化處理

環境工程水處理工作在實際開展環節中，發揮超濾膜技術的優勢和作用，強化水資源處理的總體效果。超濾膜技術可以有效去除多種不良物質，使得經過凈化后的水源都能充分滿足人們的使用需求。在開展海水淡化工作的過程中，將會產生膜污染情況，對于水處理工作提出了較高要求。要充分開展切實有效的處理工作，加大超濾膜技術的研究力度，提升科技力量的總體水平，及時更新超濾膜技術，充分發揮其作用和優勢，推進海水淡化活動的持續穩定應用。超濾膜技術成本較為低廉，而凈水能力得到有效提升。在空纖維超濾膜的作用下，將能夠針對高污染海水中的60%的化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）加以去除，同時還能夠處理89%的硅膠，開展預處理工作，實現處理目標。

2.4 城市生活污水處理

人們居住在城市中，每天都會產生大量的生活污水廢水，建筑工程在建造房屋的過程中都會構建專門排污管道和排污系統。每個城市都會在一定區域范圍內設立專門的城市生活污水處理廠處理每天產生的生活污水。城市生活污水中所含有的各種有機物、無機鹽以及大量細菌和固體懸浮物，如果不好好處理，污水排放到河流湖泊中會造成嚴重的水資源污染。我們常見的河流湖泊中藻類大量繁殖，造成有色污染，就是由于大量生活廢水的不當排放造成的水體富營養化。水體富營養化實質上會破壞生態系統的平衡，嚴重的情況還會導致某些水生物種的滅絕，水資源污染所帶來的破壞力往往超出我們的想象。相反，如果好好處理城市生活污水，污水可以被二次利用，不僅不會破壞生態系統的平衡，還能夠緩解水資源緊張的問題。只要將城市生活污水通過科學的技術手段進行處理，就能變廢為寶，將經過處理的城市生活污水應用于農田灌溉、建筑用水，增加水資源的利用率。我國的城市生活污水處理的具體方法首先是通過建筑房屋內部的污水排放管道將居民產生的生活污水排放到統一的污水處理中心，污水處理廠進行統一的降解、過濾等操作，然后再將得到的水資源加以儲存利于二次使用。超濾膜技術被廣泛應用在城市生活污水的降解、過濾等過程中，并且起到了關鍵性的作用。

3 結論

綜上所述，超濾膜技術在我國環境工程水處理方面有著重要的作用。水資源是人類生存所必須的條件，我們應該合理利用水資源，然而隨著社會工業步伐的加快，給水資源造成了嚴重的污染，隨著工業步伐的逐漸加快以及人們生活用水需求的不斷增加，水資源污染成為人類社會生存發展的重要問題。大量工業用水的不當處理導致水資源污染的問題越來越嚴重，甚至已經影響到了人們正常的生活用水，影響人們的身體健康。為了改善水資源污染的現象，合理的利用水資源，相關政府和各地區必選采取嚴肅的解決方案，采取有效的科學技術手段降解、過濾污水中的雜質和有毒有害物質。應用超濾膜技術處理工業廢水、城市生活污水，凈化飲用水，淡化海水，減少水資源污染，合理利用水資源，維護生態系統平衡。