環境工程水處理中超濾膜技術的應用(1)

摘要：科技的進步令我國對于環境工程的重視程度越來越高，在水處理中，超濾膜技術得到長足的發展，通過膜分離技術能夠有效截留水中的各種雜質，進一步保證處理效果。本文通過對超濾膜技術進行研究，并結合實際針對超濾膜的應用提出個人觀點，希望為關注超濾膜應用的人群提供幫助。

關鍵詞：環境工程;水處理;超濾膜

引言：超濾膜是用于水體凈化的一種膜分離技術，在社會發展期間，生活、工業廢水的排放量正在逐年增長，所以人們對于超濾膜技術的重視程度也在逐漸提高，通過對超濾膜技術進行研究，能夠有效提高水處理效果。因此，有必要針對超濾膜在水處理中的應用進行分析

一、超濾膜技術綜述

（一）超濾膜原理

超濾膜在使用期間，會在水體壓力作用下完成對污水高分子的截留，此時污水低分子將穿過超濾膜，進而實現水體的分離凈化。超濾膜能夠實現污水顆粒物、微生物等雜物的分離，不僅使用簡單，而且分離效果能夠得到保障。

（二）超濾膜特征

超濾膜作為常見凈水技術之一，能夠在水處理時長時間保證凈水效果，污水凈化將會大幅度降低水體中的各類雜質。而且在利用超濾膜進行過濾時，無須混凝劑便可以凈化污水中的各類懸浮物。超濾膜主要特征如下：第一，效率高。由于污水排放規模較大，所以污水處理效率極為關鍵，而超濾膜則能夠在水壓作用下快速完成凈水作業，凈水效率極高。第二，避免二次污染。超濾膜在使用期間無需加入化學品，所以在實際使用中，可以有效避免因化學品導致的水體二次污染。第三，便捷性，超濾膜安裝后并不需要安排大量人工輔助過濾，超濾膜通過啟閉便可以實現污水凈化。因此超濾膜的使用具有便捷性。

（三）超濾膜優勢分析

超濾膜在凈水過程中的優勢極為明顯，超濾膜具有非常強的穩定性，即便超濾膜處于高溫環境中，仍然可以發揮出優秀的污水分離效果，強大的耐熱效果可以令超濾膜配合完成水體的高溫殺菌作業，因此超濾膜具有較高的實用性。從酸堿度層面出發，超濾膜受pH值的影響相對較小，所以超濾膜完全能夠針對強酸、強堿溶液進行凈化處理。除此之外，超濾膜在操作時無須復雜操作流程，通過合理選擇并超濾膜便可以完成污水的凈化。

二、超濾膜技術分析

（一）雙膜凈水

雙膜凈水就是通過加裝雙層過濾膜來實現凈水作業，通過使用反滲透膜、過濾膜能夠有效提高水體凈化效果。而且雙膜凈水在凈水期間，還可以順利解決水體鹽度、硬度較高等問題。由于雙膜凈水發展速度相對較快，所以我國目前有很多地區都會選擇使用雙膜凈水來完成水體凈化。就目前而言，雙膜凈水的主要分布地區為我國的沿海區域以及水體環境污染后的高硬度地區。因為這些區域如果依然在生產水時沿用傳統凈化方式，就容易導致水體污染物出現殘留的情況，并且還有可導致水體出現二次污染的問題，若水質難以真正滿足地區的實際用水需求，就會對居民生活以及經濟發展帶來影響。所以水體高鹽、高硬度地區需要通過雙膜凈水來保證水體凈化效果。除此之外，該技術還能夠額外融入超濾、納濾、反滲透等凈水方式，其中部分水資源還能夠在反滲透處理完成后直接進入清水池，顯著提高當地的實際凈水效率。圖1為超濾設備。

（二）短流程凈水

短流程凈水的關鍵便是超濾膜，作為能夠在凈水期間同時將各種凈水技術相結合的工藝形式，短流程凈水的應用范圍非常廣泛。短流程凈水在使用期間，應該保證水源水質足夠優異。這種凈水模式的主要優點便是凈水效率不會受到處理廠規模所帶來的影響，通過改造地區現有的處理廠，能夠有效提高水體凈化效率。通常情況下，短流程凈水一般要結合區域水源特征來進行凈水工藝的調整。例如，某地區水源水質良好，但是由于水體內部存在較多微生物，所以將會影響到處理廠的水體處理效果，此時便能夠通過混凝、超濾膜的結合來完成短流程凈水，進而實現對水體微生物的凈化。即通過局部改造處理廠中的凈水設備，就能夠有效優化凈水期間的工藝流程。除此之外，在短流程凈水中使用超濾膜還可以降低通水量，這樣能夠減少超濾膜給原水帶來的污染。而且超濾膜在使用期間，其整體使用壽命也可以得到顯著增加，經過局部改造完整后的設備直接利用處理廠現有出水裝置，還可以達到降低凈水成本的目的。

三、環境工程水處理中的超濾膜應用

（一）飲用水凈化

因為我國近些年的發展速度極快，人口總量則在逐漸增長，所以日常、工業污水的排放量也在逐漸上升，水污染問題也因此成為了國民關注的重要問題。而且生活品質的提升，也導致了人們對日常飲用水的品質要求越來越高。飲用水的主要水源通常是各種天然水體，這部分天然水體有時會溶入部分雜質、微生物，因此這部分水源通常無法直接飲用。在對天然水體進行凈化時，凈化目標就是加強對于水體中細菌、微生物等雜質的控制，相較于傳統凈化過濾方法而言，超濾膜技術針對此類雜質的凈化效果會更好，通過超濾膜能夠將飲用水中的微米級雜物清除，而且對納米級顆粒同樣擁有一定程度的凈化效果，通過水質凈化能夠有效改善水體水質。需要注意的是，利用超濾膜技術進行水體凈化是針對微生物、雜物的阻隔，并不是在凈化中殺滅細菌與微生物，因此在開展飲用水凈化工作時，需要重點關注對于超濾膜的清潔處理。

（二）海水淡化

在自然界中，水資源的總體儲備極為豐富，但是即便自然界中存在大量水資源，但是其中淡水的儲備量卻非常少，以海水形態存在的水資源無法直接進行使用。因為海水中的含鹽量極高，若在使用中未針對海水進行淡化處理，海水的利用率便會大幅下降。就目前而言，我國的主要海水淡化方式就是利用蒸餾法、反滲透膜法來降低鹽分，兩種凈化方式優劣各有不同，通過蒸餾法凈化完成的海水其整體水質會更高，但是蒸餾法由于成本較高所以很難開展大規模的蒸餾。而反滲透膜法則具有更強的適用性，但是這種方式在使用中卻需要提前針對海水開展預處理工作，因為海水硬度、雜質含量較高，海水中的pH值、化學成分、海水溫度等因素都會影響到反滲透膜的正常使用，水質優劣將會影響到水的生產效率，因此在反滲透膜的使用期間，可以利用超濾膜針對海水開展預處理工作，預處理后的海水品質將會得到顯著提升，進而讓反滲透膜法發揮出應有的海水處理能力。表1為膜參數對比。

（三）食品污水凈化

我國每日的食品生產總量都極為巨大，在生產食品期間，將會產生非常多的食品污水，這部分污水中含有諸如脂肪、蛋白質等可回收資源，這部分資源若沒有進行過濾回收，就會導致環境污染加劇，而超濾膜的使用，則能夠在凈化食品污水雜質的同時，實現對可回收資源進行有效回收，進而提高食品污水處理效率，而且超濾膜的使用非常方便，因此應該針對食品污水處理進行超濾膜的全面推廣，以此來減少食品污水排放，優化生活環境。

（四）含油污水凈化

我國人口數量極為龐大，因此各類污水排放量極高，在各類型污水中，含油污水的處理難度較高，而且未經凈化處理含油污水還會在排放期間影響到人們的日常飲水質量，對飲用水造成污染，并提高飲用者感染各類疾病的概率。含油污水通常會帶有部分致癌物質，這部分物質將會對人體帶來嚴重傷害，如果直接將含油污水排放至湖泊等水域，則污水中的油性物就會在水面漂浮，并隔絕水域與氧氣的交互，水體中的魚蝦便會因此而死亡，若利用含油污水澆灌土地，則污水中的油污便會在地面上覆蓋，并對農作物的生長帶來影響，所以應該利用超濾膜來實現污水中的油、水、雜質分離，分離后的油污雜質在單獨進行針對性處理，油污與水分離后，其處理難度就將變得更加簡單。

（五）電鍍污水凈化

電鍍企業的發展提高了我國的經濟效益，但是電鍍企業排放的電鍍廢水卻會對環境帶來巨大的影響，因為電鍍企業開展生產工作時產生的廢水中會摻雜大規模化學物質，這部分化學物質具有非常高的毒性，若未對其進行針對性處理，就會對人類與動植物的正常生活帶來嚴重影響。電鍍廢水的排放量本身并沒有含油污水的排放量高，但是電鍍廢水的危害程度往往會更強，例如電鍍廢水中存在的氰元素，就會在人們飲用后導致急性中毒問題的發生，若氰濃度過高，還有可能直接致死，氰在低濃度下長期飲用則會出現慢性中毒的情況，因此必須加強對于電鍍廢水的重視程度。通過合理使用超濾膜能夠完成對電鍍廢水的凈化與過濾，通過將凈化后的廢水進行二次處理，便可以有效降低電鍍廢水對人體帶來的影響。

（六）制藥廢水凈化

制藥行業是我國的基礎行業之一，因此制藥行業往往會受到人們的廣泛關注。在制藥過程中，難免會出現制藥廢水，此類廢水往往具有水量變化大、毒性強、成分復雜等特點，而且因為我國制藥企業眾多，生產的藥品種類也各有不同，所以不同制藥企業的制藥廢水成分也存在較大差異，若沒有針對制藥廢水進行有效處理，就會對環境帶來嚴重影響。由于超濾膜技術能夠在常溫狀態下將水體中的大、小分子分離，因此在處理制藥廢水時，可以通過將不同結構的超濾膜結合，以此來針對不同種類的制藥廢水，通過多次過濾的方式來達到凈化制藥廢水的目的。

結論：綜上所述，超濾膜作為常見凈水技術，能夠通過膜分離的方式完成對水體雜質的阻隔，因為超濾膜具有使用簡單，凈化效果強等優勢，因此值得人們對其進行深入分析。相信隨著更多人了解超濾膜的優勢所在，我國環境工程的水處理技術一定會更加完善。

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黃興河（1989.10--），男，漢族，福建武平人，大學本科，環境工程專業 ，主要從事環境工程治理 、環境監測方向研究

龍巖市武平環境監測站，福建省龍巖市武平縣 364300