超濾膜技術在環境工程水處理中的應用分析

許 明

（安徽國禎環保節能科技股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 超濾膜技術的原理與特點研究

1.1 超濾膜技術的原理

在環境工程水處理作業中應用超濾膜技術可以利用環境壓力的措施達到分離溶液的目的，工作原理是超濾膜技術的濾膜表面含有較強的吸附功能，可以對溶液中存在的微生物物質、細菌物質及以其他各類物質進行有效的吸附，并且能夠將半徑較大的高分子量溶液成分通過超過濾膜到達另外一側，而無機鹽溶液分子較小不能被濾膜表面所吸附，可成功保留下來。超濾膜技術與以往過濾技術相比較，通過率顯著提升，能夠將溶液中存在的不利于水環境的物質及其他雜質徹底地清除，從而達到保證水質量的目的。另外，在應用超濾膜技術時不像以往作業中需要加入化學藥劑的過程實現雜質凈化，能夠保證清理工作中不會另外增加其他物質，從而使水處理效果達到清理干凈的要求。經實驗驗證超濾膜技術可以在任何酸堿溶液中達到處理效果，并且具有較好的耐熱耐水解性能，應用范圍較為廣泛。

1.2 超濾膜技術的特點

在水處理作業應用超濾膜技術后，可總結出此技術具有如下特點。

（1）物理特點。在超濾膜技術快速發展的過程中，主要表現出物理特征，不只可以有效地保護環境，還能夠避免應用過多的化學試劑，實現更優質的處理、凈化效果，可以達到防止水資源受到化學試劑污染的目的。

（2）凈化能力良好。超濾膜技術與以往應用的過濾技術相比較，超濾膜技術應用后達到的凈化能力要顯著高于傳統過濾技術，能夠將以往不能過濾的物質徹底性排出。

（3）操作簡便化。在操作超濾膜技術時無須像傳統過濾技術經過較多繁雜的操作過程，只需簡單的操作即可實現過濾的作用，并且能夠在特定壓力的作用下讓物質自動進入過濾膜，無須在此過程中采取額外的輔助措施，滿足操作者簡單操作的要求。

（5）抗酸功能。超濾膜技術具有較好的抗酸能力，應用于水資源處理作業中不會受到水中存在的酸堿物質影響，不會產生腐蝕的現象?？梢?，超濾膜技術有著傳統過濾技術所不具備的特點及功能，并且可以應用于各種酸堿溶液中，具有應用范圍較為廣泛的優勢，可以在各類污水處理工作中充分使用。

（6）耐高溫。超濾膜技術可以在140℃條件的水環境中進行正常作業，處理效果不會受到高溫的影響。在凈化水資源方面，超濾膜技術應用時需要投入的成本較低，要顯著低于傳統凈化技術經濟效益，可以有效降低環境工程建設中的成本投入。

2 超濾膜技術應用于水處理作業中實際存在的問題

2.1 補充技術較為缺乏

從上述闡述的超濾膜技術具有的特點可知，其可以應用于各種酸堿溶液中，具有應用范圍較廣的優勢，但是在自來水處理工作中并不適合應用此技術，會增加純凈水的生產成本。因此，在應用此技術時需要技術人員先對實際應用的環境進行詳細了解，根據實際取水模式采用合理化的凈化工藝，比如水處理作業中需要凈化水中含有較高的無機鹽含量或者較高的無機鹽硬度，應選擇雙膜處理技術。水處理作業的目標水質較為良好，并不需要過度的處理可以采用超濾膜技術，在降低水污染率的同時有利于純凈水的生產成本。還有一些廠家在面對煩瑣的水處理作業時仍然會采用超濾膜技術，導致水處理成本與工序大幅度加大，并不適合應用于經濟水平高的區域。

2.2 超濾膜技術消耗能源較多

在應用超濾膜技術時需要提前保證設備具有良好的驅動力，還要在處理中配備外在動力的支持，而外在動力在支持過程中會產生較大的能源消耗，增加水處理作業的施工成本。因此，在應用超濾膜技術相關設備中必須采取檢查能源消耗的問題，還要盡可能選擇資源消耗最小的相關設備，解決超濾膜技術能源消耗多的問題。

2.3 超濾膜技術會增加污染

在環境工程水處理作業中應用超濾膜技術會增加水污染，導致超濾膜過濾能力不斷降低，在加大處理力度時會增加能源消耗與成本投入。目前，自來水廠實施凈化超濾膜的措施會采取定期五個月的凈化方式，在凈化時操作過程復雜。如果在操作時產生錯誤過程，會加大水污染的程度。因此，在應用超濾膜技術時應加大對超濾膜的保護力度。

3 環境工程水處理作業中超濾膜技術的應用

（1）在飲用水處理作業中的應用。我國水資源受到工業快速發展的影響下產生了較大的污染，較多水資源內含有較高的細菌污染物、水藻污染物等，嚴重影響水資源的質量，導致居民飲用水存在危險。居民飲用受污染的水后，會因細菌物質等侵蝕機體各個系統，嚴重影響身體健康。因此，在處理飲用水作業中采用優勢較多的超濾膜技術可以徹底清除飲用水中的污染物。在應用超濾膜技術時需要保證處理質量，因為飲用水決定著我國居民的身體健康，處理質量要顯著高于其他水資源的處理效果。在應用超濾膜技術時會與混凝沉淀技術結合使用，能夠對飲用水中存在的污染物的處理效果產生加強作用，有效提升飲用水的質量與純凈度，達到直接飲用的標準要求。

（2）在含油廢水處理作業中的應用。含油廢水是指在生產中產生大量的含有油類物質的污水，含油廢水的來源較為廣泛，包括餐飲運營中產生的廢水、石油加工時產生的廢水、工業生產煉油過程中產生的廢水等。這些廢水含有大量的油類物質，比如分散油類型、溶解油類型、浮油類型等。應用超濾膜技術可以有效凈化各類行業中產生的含油廢水，體現在超濾膜技術的超濾膜具有較好的親和濕潤效果，能夠將乳狀油散在膜的表面并進行濕潤，進而增大粒徑并產生聚集。超濾膜技術的超濾膜孔徑要低于液滴平均直徑，液滴可在壓差的作用下而發生變形，通過液滴與孔徑之間產生的摩擦過程破壞表面活性劑，并在此過程中產生出內相，并與過濾膜的孔壁發生接觸過程吸附在孔壁上，在逐漸聚集后形成大液滴，通過超濾膜技術產生的壓力作用穿過膜孔。同時，連續相也在壓力作用下而擠壓至超濾膜內，且表面活性劑會遭到破壞，能夠與經過孔壁后的分散相進行分相，使油水被徹底分離，廢水中的乳化油去除效率也顯著提升。如果在應用超濾膜技術時采用MBR工藝發揮生物降解的作用，則處理水中溶解性污染物與懸浮固體的效率會更加高效，達到水處理穩定性的目的。

（3）在城市污水處理中的應用。城市化建設是我國發展戰略中的建設性內容，并且建設速度在持續加快。在城市規模不斷擴大的情況下城市人口不斷增加，同時也加大了城市污水排放量。在處理城市污水時只需通過簡單無濾過濾的方式即可達到水處理凈化的要求，因為城市污水的污染程度要顯著低于工業廢水等污染程度，但在處理時卻存在投入成本較高、不能大規模實施的缺陷。而應用超濾膜技術完全可以解決無濾過濾存在的不足，并且可以使處理后的污水可以再次循環使用，不會對城市居民帶來任何危害，進而提升了水資源的利用率，滿足國家節約水資源的目標。

（4）在海水淡化處理中的應用。地球含有較多的水資源，但是可以供給人類飲用的淡水資源較少，而地球上大多數為海洋水可達到96.5%的占比。淡水資源中，一半以上的水資源屬于冰川儲水具有開采較難的特點。因此，為了滿足人類的飲水需求，采取處理水資源的措施是緩解淡水資源缺乏的重要方法。傳統處理海水的方式采用的是電滲技術淡化處理，雖然起到了一定的淡化作用，但是存在回收率不高的問題?？茖W研究人員針對此問題研發出了反滲技術，有效提升了回收率，并且具有處理成本低的優勢。為了提高去除率引入了超濾膜技術，將去除率顯著提升到98%以上，脫鹽率也得到了顯著提升，可達97%以上，海水水質淡化效果大幅度提升。

（5）在電鍍工業廢水處理中的應用。在電鍍工業作業中會極大地利用水資源，同時也會排出許多的廢水，這些廢水中含有重金屬離子成分，比如Cu重金屬離子、Al重金屬離子等。如果含有重金屬離子的廢水不進行優質地處理會嚴重影響動植物的生存，還會損害人類的健康。傳統處理方式獲取了一定的處理效果，但是未達到預期處理要求，并且部分技術還存在處理成本較高、不能大規模使用的不足。將超濾膜技術與反滲透膜技術共同應用于電鍍工業廢水處理中，能夠達到預期處理要求，還可以大規模使用，比如陶瓷膜處理電鍍工業廢水可以截留90%以上的氫化物與氧化物，還可有效降低氫化物與氧化物懸濁液含量，減少電鍍工業廢水對環境、人類的侵害。

4 超濾膜技術未來發展方向探析

超濾膜技術經過實際應用后得到了較好的水處理效果，經研究超濾膜技術的未來發展方向，應朝向以下三個方面發展。

（1）提升超濾膜處理效果。目前，在水處理作業中應用超濾膜技術會產生超濾膜污染的問題，會直接影響水處理的效果，嚴重時甚至會發生二次污染凈水化的現象，經常采取的措施是定期更換超濾膜。因此，應加大超濾膜技術研發力度，提升超濾膜的使用壽命與處理效果，降低生產超濾膜的成本，實現水處理行業可持續、良好的發展。

（2）延長超濾膜使用年限。超濾膜在實際使用中需要采取定期更換的措施，表明超濾膜已經到達了使用年限。超濾膜技術在未來發展中要加強超濾膜使用年限的研究力度，提高使用年限，降低水處理成本。

（3）合理組合過濾膜。在水處理作業中經常會采取過濾組合的模式，應加大組合研究力度，使組合方式更加合理化并使成本降低，為水處理作業提供先進的技術支持。

5 結束語

綜上所述，超濾膜技術應用于水處理作業中具有較好的處理效果，但是仍然存在較多的不足，需要研究人員針對各種不足加強研究力度，進而為水處理工作提供先進的技術支持，促進環境工程建設水處理良好、可持續地發展。