環境工程水處理中超濾膜技術的應用

陳希峰

（深圳金達環境控股有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著工業產業的快速發展，常規的水處理方式已經無法適應現代化水處理的要求。以前，環境工程水處理主要采取混凝、沉淀、過濾和消毒的方式，而現在，為了保障良好的水處理效果，超濾膜技術已迅速發展起來。超濾膜技術屬于第三代水質凈化技術，是在第二代技術中加入了具有吸附性的活性炭顆粒，將水體中的微量元素和氯消毒物吸附出去，降低其毒副作用的不良影響。此外，第三代技術可以從根本上消除水體中的微生物，既降低了水體的濁度，又提高了水體的再利用率等，所以超濾膜技術的應用具有非常重要的現實意義。

1 超濾膜技術中各類技術的優缺點和適用范圍

1.1 雙膜處理技術

該項技術是指結合利用雙層超模的方式，有時也利用反滲透過濾膜和超濾膜結合的方式，以上方式適合應用于水體被嚴重污染的區域，且處理效果十分理想。在環境工程水處理當中，傳統工藝已無法對污染嚴重的區域進行處理，且凈化劑和消毒劑等對于高污染區域的處理效果也不理想。但雙膜處理技術可以通過自身的優勢實現雙層凈化，對于被污染的水體有絕對的處理優勢。例如，新疆和青海等含鹽量較大的水體都采用過這種方式。此外，該項技術在應用中不需要向其他的區域調配水資源，因此水處理成本較低[1]。

1.2 短流程處理技術

該技術的實際應用范圍非常廣泛，所取得的效果也十分顯著。其在應用過程中是將多道凈水裝置融合在一起，并采取了綜合性的水處理工藝。但也存在一定的缺陷，比如在水質較差的地區應用效果并不好，特別是對被嚴重污染的水體的凈化處理效果有待進一步提升。但該技術在應用過程中也有自身的優勢，比如節能效果好，可以節省很多人力及財力，所以更適用于污染程度較低的區域。

以黑龍江地區的青山村為例，該村的水體被污染程度不嚴重，主要是處理水體中的微生物，以保證居民的飲用水達到健康標準。因此，對該村進行水體處理時采取的就是短流程處理技術，可利用附近現有的自來水廠，對其進行簡單改造后就能用于水質處理工作，且結合了多項施工工藝，這樣既保證了出水時間，又節約了很多成本。在應用該技術處理水體時對原水污染小，整個水處理過程無污染、無毒、無害無害。

1.3 組合技術

在水處理過程中，兩種水處理技術結合應用的范圍將更加廣泛，效果更加理想。但由于科技水平有限，其使用成本過高，目前，對于如何更大范圍地應用組合技術還是一個有待研究的課題。

1.4 適用范圍

超濾膜技術在環境工程水處理當中取得了十分廣泛地應用，其處理效果也非常顯著，具體適用范圍如下：

（1）該技術可以很好地改善水質，優化水資源，主要是超濾膜技術使用的濾膜孔很小，在壓力的作用下，可以使污水和濾網緊密接觸，將水質中較大的顆粒、懸浮物和藻類等隔離出來，而且還可以將溶液中的一些小物質和無機鹽等也相應地過濾。同時，在壓力作用下，還可以保證濾膜不會出現被堵塞的情況，保證其具有很好的出水量；

（2）因水體中存在很多微生物，使用該技術可以對微生物進行截留；

（3）經過該技術處理后的水體，可以很好地保證水體的質量；

（4）在應用該技術之前不需要添加其他物質，這不僅是為了保證過濾后的出水效果，更是為了避免發生水體污染或者其他物質超標的可能性；

（5）在應用該技術時，采取的是計算機管控制度，所以在很大程度上節約了物質和人力成本。而且，在工業廢水中應用該技術，可以實現資源的回收與再利用，并保證過濾后水體的安全性。

2 超濾膜技術應用在環境工程水處理中的問題

2.1 膜污染問題嚴重

超濾膜技術一般被應用在高壓環境下，由于膜體積較小，在過濾過程中會出現原本可以通過的顆粒卻由于高壓作用使其吸附并覆蓋在膜的表面上。在實際應用中，超濾膜是可以進行重復利用的，但其在應用過程中會產生其他的污染，因此影響了超濾膜的再次利用。

2.2 工藝問題突出

在超濾膜技術應用中，通過技術組合以及與其他技術的結合其應用效果更好，凈水效果也更加明顯。但由于此項技術具有復雜性，由于壓入式和侵入式超濾膜都會受到外界驅動力的影響，造成過濾難度增加，導致超濾膜的應用范圍受到限制。

2.3 成本問題

超濾膜技術的應用效果良好，在很多領域內都得到了廣泛應用。但該技術需要不斷地更新換代，所以，目前成本控制問題成為了主要的制約因素。

3 超濾膜技術在環境工程水處理中的具體應用

3.1 超濾膜技術生活污水處理中的應用

在生活污水中應用超濾膜技術已取得了比較顯著的效果，具體內容如下：

（1）在生活污水處理過程中，要將所有的生活污水集中到一個計量槽中，當計量槽的液位參數達到一定數值后，會進行自動化的操作處理。其中，當污水到達柵格之后，會去除所含有的懸浮物和雜質，只有當這些雜物被去除之后才能再進行其他工序。

（2）科學設置生活污水處理系統，如系統中的膜裝置、反沖水系統和壓縮空氣等都是重要的組成部分。其中，壓縮空氣系統當中會設置儲氣罐壓力表PLC，以確保電接點壓力表裝置的合理性。同時，還應選擇具有循環水罐的LTF液位指示裝置，且最重要的就是變送器裝置[2]。

（3）污水泵裝置設備的應用。污水泵是利用泵送水的方式，將污水送入膜生物的反應器裝置中，使污水處理后再將清水排放出來，以此實現污水的循環處理。需要注意的是在處理過程后，要關閉進水閥和出水閥，再利用空壓機對膜生物反應器中的污水進行曝氣處理，清除污水中的氨和氮，以保證回水質量，然后再排放到清水池內。該系統在運行中采用了反向沖洗的方式，可將膜污染程度降到最低，所以，一般在超濾膜技術應用12 h左右時COD的去除效率就可達到85%。

3.2 超濾膜技術在含油廢水中的應用

因石油中的浮油和分散性的油質較多，可采用物理或化學方法進行處理，并利用油水分離的方式將其中的混合物分離出來，以對水體中的油質有害物質進行嚴格地管控，保證其符合相關標準要求。但上述方法并不適合應用在乳化性油脂當中，可利用超濾膜技術將水體中的乳化油等有機物清潔出去，再將各種懸浮類的雜質過濾掉，以此來完成過濾任務。所以，利用超濾膜技術對不同油質進行處理時，可以嚴格保證其處理效果。

3.3 超濾膜技術在海水淡化處理中的應用

海水資源在經過淡化處理后，可直接緩解水資源短缺區域的供水問題，這對于地區經濟建設和社會穩定發展具有非常重要的意義。超濾膜技術在海水淡化處理中的應用是采取反滲透的方法進行超純水的提取。在實際工作中，既要做好成本管控，降低支出，又要提高海水脫鹽的質量，這樣才能切實提升海水資源的利用質量。

3.4 超濾膜技術在飲用水凈化中的應用

飲用水的質量直接關系著人們的身體健康，超濾膜技術在應用中是利用超膜來截留和過濾水中含有的大量分子，應用該技術可以將水中很多的病毒與微生物清潔出去，以確保水體的安全性。超濾膜技術在實際應用中是利用壓力差之間的差異性，將飲用水中的分子和其他的微生物等通過超濾膜進行過濾，如實現水體中金屬離子的過濾，進而提升了過濾質量。需要注意的是在對飲用水進行處理過程中，也要定期清潔超濾膜系統，避免過濾去除的有害物質再次進入到水體中，對飲用水造成不良影響。

3.5 超濾膜技術在工業廢水處理中的應用

工業廢水的種類很多，但應用超濾膜技術進行處理的效果會更好。例如，在食品制作過程中產生的工業廢水包括了乳糖和淀粉等，這些有機物分子的直徑非常大，如果用傳統的過濾方法，效果不佳，而應用超濾膜技術就可以在過濾的同時再實現有機物質的回收利用，以此提高水體的凈化效果；電鍍行業中產生的工業廢水也很多，可采用反射技術和超濾膜技術組合應用的方式，將其中的硝酸鹽等無機物進行有效過濾，既避免造成嚴重的污染，又提高了水體的凈化效果。

4 結語

綜上所述，基于超濾膜技術在環境工程水處理中的特點、優勢及原理，對具體應用中存在的問題進行了分析，也對具體的應用策略進行了闡述，這對改善各行業的水資源使用情況，提高水資源的利用質量，促進我國環境工程產業的健康發展等具有重要意義。