超濾膜技術在環境工程水處理中的應用研究

周旭華

（長治職業技術學院，山西 長治 046000）

1 超濾膜技術的基本概述及特點

1.1 超濾膜技術的基本概述

超濾膜屬于過濾手段之一，是出于微濾與納濾二者間，此類技術可以快速有效地將具有不同特性的雜質過濾出來，從而使水資源實現凈化的效果。一般情況下，超濾膜主要包含兩個方面：一是半透性的膜；二是高壓條件下的超濾。由于膜上通常具有大量微小的細孔，故溶液在遭到高壓作用后，低能量溶質與溶劑會由這些細孔從膜的這側流到另外一側，而阻擋某些高分子溶質，快速達到了過濾膠體的效果。由于膜上富含化學特性，因此可以對部分物質進行有力的阻擋。溶液在進行超濾分離的過程中，會隨著溶液壓力的加大，讓低能量分子、無機鹽等物質成功地流到膜的另外一側，不過，溶液中的某些物質比如膠體等是無法成功流動的，而這樣也讓水體能夠獲得進一步的凈化。

1.2 超濾膜技術的應用特點

通過分析超濾膜技術的具體應用，可以發現其具有很多的應用優勢，特別是與傳統凈水手段相比，其鮮明地突出了適用性高、操作方便的特點。在實際應用中，其主要顯示出來的特點，闡述如下。

（1）雜質去除效率高。在環境工程污水凈化處理中，運用超濾膜技術的根本意圖在于去除水質中所摻雜的不同雜質。而該技術在凈化水資源中也充分地體現出了自己的優勢，確確實實地顯示出了自己在此方面所具有的強大優勢，使得所過濾的水的量獲得了顯著改善，減少了雜質量。通常來說，利用超濾膜技術，可讓雜質去除率高達99.99%，快速有效地將水資源中所具有的全部膠體等雜質完全過濾掉，是一種非常理想的凈化水質的手段。

（2）防止二次污染。與傳統凈水技術方式的應用對比，超濾膜技術的應用操作并不用依靠各種化學品，也不用加入添加劑，就可以達到非常好的凈化效果。這也使得二次污染現象產生的概率明顯降低，真正確保了水資源的質量。

（3）操作簡便。運用超濾膜技術進行水源凈化時，不用通過復雜、多樣的操作流程，只需做出開啟、關閉操作就可以了。如此也極大地強化了其應用簡便、快速的效果，不必展開復雜的操作，即可達到理想上的凈化效果。

（4）穩定性較高。通過對超濾膜技術的實際運用進行了解可知，其具有很強的穩定性，此類穩定性的優點體現在很多方面，譬如，體現在其化學穩定性上，可以在不同溶液化學性質條件下進行運用、操作，同樣，也可以在高溫條件下展開操作，這樣也可以達到更有效的殺菌效果，使水質變得越來越高。

2 超濾膜技術在環境工程水處理中的常見應用

目前，超濾膜技術在環境工程水處理中得到了廣泛的運用，具體體現在以下幾個方面。

2.1 凈化飲用水

超濾膜技術在凈化飲用水中得到了廣泛的運用。在環境工程水凈化中，水源中通常具有大量的有害物質，比如說有毒病菌、金屬鹽等，倘若在水凈化時，未對這部分物質進行完全的消除，那么讓其混合到飲用水中，必定會給人們的身體健康造成一定的危害。對于此，在環境工程水處理的過程中，一定要提高對處理技術的探究力度，開發出先進的水處理技術，從而改善水凈化的效果，迎合人們對高質量飲用水的需求。如今，伴隨人們生活水平的逐漸改善，人們對飲用水的質量標準也有了更高的要求，傳統的水處理手段早已無法適應于不斷提高的飲用水標準。而超濾膜技術在對水資源處理上發揮出了顯著的效果，它既可以將飲用水內所具有的有毒病菌等物質完全消除，也可以依照人們的需求在水中加入適當的有利成分，強化飲用水凈化效果。

如張艷等就采用了超濾膜技術對飲用水進行了凈化實驗。通過混凝沉淀手段對飲用水進行了預處理，采用了中試試驗，圍繞浸沒式超濾膜凈化東江水的最有效操作方法展開了探討，這一工藝經過對東江水中的大量有害物質如有害微生物、氨氮以及重金屬等進行多級屏障的設立，從而讓這些物質的含量漸漸降低，由此獲得了高質量的飲用水。

2.2 含油廢水的處理

含油廢水著重表現為這三種形式：一是浮油；二是含乳化劑油；三是混合散油。其中，浮油與混合散油均較為方便去除，只要采用普通的物理手段進行過濾、沉淀就可以有效去除。不過，針對含有乳化劑油的污水，通常的簡單過濾亦或是吸附手段是難以達到有效去除效果的，所以，可以通過超濾膜技術進行完全的去除。

如含油廢水中一般所具有的油量大致是100～1000mg/L，比國家規定標準明顯高了很多，所以在排放之前，需要對油分子進行分離操作，一般是用高超的衡壓淺層氣浮技術手段，或者是中空纖維分離技術來展開有效的分離，在操作壓力處于0.1MPa、污水溫度為40℃的條件下，膜的透水速率能夠實現60～120m2/h,而懸浮固體含有的質量均值每升為0.32mg，這已經徹底地符合特低滲透油田回注水的水資源質量標準了。

2.3 海水淡化處理

縱觀全球各國，可以發現很多國家和地區對水資源的需求是非常龐大的，但實際淡水資源卻非常緊缺，尤其是對某些國家與地區而言，它們已經在淡水資源上出現了非常明顯的短缺現象，造成當地大量人由于水源匱乏而發生死亡的情況，因此，將海水資源轉換成人們生存所需要的淡水資源是非常有必要的，這將有助于促進人類的可持續生存和發展。在保證飲用水需求的滿足這一意圖的基礎上，要采取高超的技術方式把海水資源成功地轉換成淡水資源，這樣就可以極大地增大淡水資源的數量，減輕某些地區水資源匱乏的問題，而且，這一實踐也具有非常大的實際價值和意義的。這些年來很多國家都紛紛地對海水凈化技術進行了探索和研究，在反復不斷的實踐中，也得到了一定的成效。對于淡水資源匱乏的問題，可通過反滲透技術手段對海水進行處理，從而得到所需要的超純水。

這一技術的發明與推出，顯然能夠促使經濟成本大大減小，降低支出，而且還有助于淡水資源利用率的提升。在海水淡化處理中，有效合理地運用超濾膜技術手段，可以實現純水的科學生產，也能夠實現物質的快速分離。總的來說，超濾膜技術在海水凈化處理的科學運用，一是提高了海水淡化的效率，二是依靠反滲透技術，確保了水資源的質量高標準，且提高了反滲透膜的利用時長，使得經濟開支明顯降低了不少。

如在海水淡化處理上，葉春松等人通過中空纖維超濾膜直接對海水進行了凈化、淡化操作，這一超濾膜的產水濁度均值大概處于0.11NTU，SDI15均值大概處于2.4，而COD的平均去除率則高達60%，膠硅的平均去除率則高達89%，跨膜壓差不高于6.0×104Pa，比超濾膜本身最高操作壓差明顯低很多。由此證明了這一超濾膜能夠有效地對濁度大的海水進行凈化、淡化處理，獲取較優質的淡水資源。

2.4 城市污水回用

對城市污水進行合理高效回收使用，可以極大地節省水資源的浪費。所以，超濾膜技術手段也被運用于對城市污水的凈化、處理。采取這一技術手段，能夠很好地對生活污水、表面降水等展開凈化處理，而且還能夠將其中的有害物質與其他不利身體健康的物質進行完全去除。凈化處理獲得的污水不但符合排放要求，而且還能夠通過供水工廠的二次凈化，成為人們的日常用水。這樣一來，就可以達到對水資源的循環使用了。

如在城市污水方面的處理，湯凡敏等人通過CASS和超濾膜相結合的技術手段對城市中的生活污水進行了凈化試驗操作，在水力停滯時間處于12h、CODCr濃度為215～677mg/L范圍中時，這一技術手段的出水CODCr平穩地維持在了30mg/L，而雜質去除率可實現90%之上，出水酸堿性值處于7.26～7.89范圍中。出水濁度則不超過0.5NTU。總的來說，出水的質量是比用水標準來得高的，故能夠直接投入使用。

3 結語

總的來說，對目前環境工程水處理的有效執行，確實具有很大的困難性，要凈化處理的污水種類豐富多樣，為了更有效、更快速地增大水處理的效果，就要積極主動促進、提升超濾膜技術的運用，同時還應當結合各運用對象展開合理規劃。對于飲用水凈化、城市污水處理等各種需求，選擇不一樣的處理手段，以此達到最優異的處理效果，為人們提供更多優質的水資源。