環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

陳希峰

（深圳金達(dá)環(huán)境控股有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，常規(guī)的水處理方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化水處理的要求。以前，環(huán)境工程水處理主要采取混凝、沉淀、過(guò)濾和消毒的方式，而現(xiàn)在，為了保障良好的水處理效果，超濾膜技術(shù)已迅速發(fā)展起來(lái)。超濾膜技術(shù)屬于第三代水質(zhì)凈化技術(shù)，是在第二代技術(shù)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(shù)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(shù)的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 超濾膜技術(shù)中各類(lèi)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

1.1 雙膜處理技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)是指結(jié)合利用雙層超模的方式，有時(shí)也利用反滲透過(guò)濾膜和超濾膜結(jié)合的方式，以上方式適合應(yīng)用于水體被嚴(yán)重污染的區(qū)域，且處理效果十分理想。在環(huán)境工程水處理當(dāng)中，傳統(tǒng)工藝已無(wú)法對(duì)污染嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行處理，且凈化劑和消毒劑等對(duì)于高污染區(qū)域的處理效果也不理想。但雙膜處理技術(shù)可以通過(guò)自身的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)雙層凈化，對(duì)于被污染的水體有絕對(duì)的處理優(yōu)勢(shì)。例如，新疆和青海等含鹽量較大的水體都采用過(guò)這種方式。此外，該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中不需要向其他的區(qū)域調(diào)配水資源，因此水處理成本較低[1]。

1.2 短流程處理技術(shù)

該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍非常廣泛，所取得的效果也十分顯著。其在應(yīng)用過(guò)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(zhì)較差的地區(qū)應(yīng)用效果并不好，特別是對(duì)被嚴(yán)重污染的水體的凈化處理效果有待進(jìn)一步提升。但該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中也有自身的優(yōu)勢(shì)，比如節(jié)能效果好，可以節(jié)省很多人力及財(cái)力，所以更適用于污染程度較低的區(qū)域。

以黑龍江地區(qū)的青山村為例，該村的水體被污染程度不嚴(yán)重，主要是處理水體中的微生物，以保證居民的飲用水達(dá)到健康標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)該村進(jìn)行水體處理時(shí)采取的就是短流程處理技術(shù)，可利用附近現(xiàn)有的自來(lái)水廠，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單改造后就能用于水質(zhì)處理工作，且結(jié)合了多項(xiàng)施工工藝，這樣既保證了出水時(shí)間，又節(jié)約了很多成本。在應(yīng)用該技術(shù)處理水體時(shí)對(duì)原水污染小，整個(gè)水處理過(guò)程無(wú)污染、無(wú)毒、無(wú)害無(wú)害。

1.3 組合技術(shù)

在水處理過(guò)程中，兩種水處理技術(shù)結(jié)合應(yīng)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(guò)高，目前，對(duì)于如何更大范圍地應(yīng)用組合技術(shù)還是一個(gè)有待研究的課題。

1.4 適用范圍

超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理當(dāng)中取得了十分廣泛地應(yīng)用，其處理效果也非常顯著，具體適用范圍如下：

（1）該技術(shù)可以很好地改善水質(zhì)，優(yōu)化水資源，主要是超濾膜技術(shù)使用的濾膜孔很小，在壓力的作用下，可以使污水和濾網(wǎng)緊密接觸，將水質(zhì)中較大的顆粒、懸浮物和藻類(lèi)等隔離出來(lái)，而且還可以將溶液中的一些小物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽等也相應(yīng)地過(guò)濾。同時(shí)，在壓力作用下，還可以保證濾膜不會(huì)出現(xiàn)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(shù)可以對(duì)微生物進(jìn)行截留；

（3）經(jīng)過(guò)該技術(shù)處理后的水體，可以很好地保證水體的質(zhì)量；

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

（5）在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，采取的是計(jì)算機(jī)管控制度，所以在很大程度上節(jié)約了物質(zhì)和人力成本。而且，在工業(yè)廢水中應(yīng)用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)資源的回收與再利用，并保證過(guò)濾后水體的安全性。

2 超濾膜技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境工程水處理中的問(wèn)題

2.1 膜污染問(wèn)題嚴(yán)重

超濾膜技術(shù)一般被應(yīng)用在高壓環(huán)境下，由于膜體積較小，在過(guò)濾過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)原本可以通過(guò)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(shí)際應(yīng)用中，超濾膜是可以進(jìn)行重復(fù)利用的，但其在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生其他的污染，因此影響了超濾膜的再次利用。

2.2 工藝問(wèn)題突出

在超濾膜技術(shù)應(yīng)用中，通過(guò)技術(shù)組合以及與其他技術(shù)的結(jié)合其應(yīng)用效果更好，凈水效果也更加明顯。但由于此項(xiàng)技術(shù)具有復(fù)雜性，由于壓入式和侵入式超濾膜都會(huì)受到外界驅(qū)動(dòng)力的影響，造成過(guò)濾難度增加，導(dǎo)致超濾膜的應(yīng)用范圍受到限制。

2.3 成本問(wèn)題

超濾膜技術(shù)的應(yīng)用效果良好，在很多領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用。但該技術(shù)需要不斷地更新?lián)Q代，所以，目前成本控制問(wèn)題成為了主要的制約因素。

3 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的具體應(yīng)用

3.1 超濾膜技術(shù)生活污水處理中的應(yīng)用

在生活污水中應(yīng)用超濾膜技術(shù)已取得了比較顯著的效果，具體內(nèi)容如下：

（1）在生活污水處理過(guò)程中，要將所有的生活污水集中到一個(gè)計(jì)量槽中，當(dāng)計(jì)量槽的液位參數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，會(huì)進(jìn)行自動(dòng)化的操作處理。其中，當(dāng)污水到達(dá)柵格之后，會(huì)去除所含有的懸浮物和雜質(zhì)，只有當(dāng)這些雜物被去除之后才能再進(jìn)行其他工序。

（2）科學(xué)設(shè)置生活污水處理系統(tǒng)，如系統(tǒng)中的膜裝置、反沖水系統(tǒng)和壓縮空氣等都是重要的組成部分。其中，壓縮空氣系統(tǒng)當(dāng)中會(huì)設(shè)置儲(chǔ)氣罐壓力表PLC，以確保電接點(diǎn)壓力表裝置的合理性。同時(shí)，還應(yīng)選擇具有循環(huán)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(shè)備的應(yīng)用。污水泵是利用泵送水的方式，將污水送入膜生物的反應(yīng)器裝置中，使污水處理后再將清水排放出來(lái)，以此實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)處理。需要注意的是在處理過(guò)程后，要關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，再利用空壓機(jī)對(duì)膜生物反應(yīng)器中的污水進(jìn)行曝氣處理，清除污水中的氨和氮，以保證回水質(zhì)量，然后再排放到清水池內(nèi)。該系統(tǒng)在運(yùn)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(shù)應(yīng)用12 h左右時(shí)COD的去除效率就可達(dá)到85%。

3.2 超濾膜技術(shù)在含油廢水中的應(yīng)用

因石油中的浮油和分散性的油質(zhì)較多，可采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行處理，并利用油水分離的方式將其中的混合物分離出來(lái)，以對(duì)水體中的油質(zhì)有害物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格地管控，保證其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。但上述方法并不適合應(yīng)用在乳化性油脂當(dāng)中，可利用超濾膜技術(shù)將水體中的乳化油等有機(jī)物清潔出去，再將各種懸浮類(lèi)的雜質(zhì)過(guò)濾掉，以此來(lái)完成過(guò)濾任務(wù)。所以，利用超濾膜技術(shù)對(duì)不同油質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，可以嚴(yán)格保證其處理效果。

3.3 超濾膜技術(shù)在海水淡化處理中的應(yīng)用

海水資源在經(jīng)過(guò)淡化處理后，可直接緩解水資源短缺區(qū)域的供水問(wèn)題，這對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的意義。超濾膜技術(shù)在海水淡化處理中的應(yīng)用是采取反滲透的方法進(jìn)行超純水的提取。在實(shí)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(zhì)量，這樣才能切實(shí)提升海水資源的利用質(zhì)量。

3.4 超濾膜技術(shù)在飲用水凈化中的應(yīng)用

飲用水的質(zhì)量直接關(guān)系著人們的身體健康，超濾膜技術(shù)在應(yīng)用中是利用超膜來(lái)截留和過(guò)濾水中含有的大量分子，應(yīng)用該技術(shù)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(shù)在實(shí)際應(yīng)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(guò)超濾膜進(jìn)行過(guò)濾，如實(shí)現(xiàn)水體中金屬離子的過(guò)濾，進(jìn)而提升了過(guò)濾質(zhì)量。需要注意的是在對(duì)飲用水進(jìn)行處理過(guò)程中，也要定期清潔超濾膜系統(tǒng)，避免過(guò)濾去除的有害物質(zhì)再次進(jìn)入到水體中，對(duì)飲用水造成不良影響。

3.5 超濾膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

工業(yè)廢水的種類(lèi)很多，但應(yīng)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行處理的效果會(huì)更好。例如，在食品制作過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水包括了乳糖和淀粉等，這些有機(jī)物分子的直徑非常大，如果用傳統(tǒng)的過(guò)濾方法，效果不佳，而應(yīng)用超濾膜技術(shù)就可以在過(guò)濾的同時(shí)再實(shí)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)的回收利用，以此提高水體的凈化效果；電鍍行業(yè)中產(chǎn)生的工業(yè)廢水也很多，可采用反射技術(shù)和超濾膜技術(shù)組合應(yīng)用的方式，將其中的硝酸鹽等無(wú)機(jī)物進(jìn)行有效過(guò)濾，既避免造成嚴(yán)重的污染，又提高了水體的凈化效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及原理，對(duì)具體應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，也對(duì)具體的應(yīng)用策略進(jìn)行了闡述，這對(duì)改善各行業(yè)的水資源使用情況，提高水資源的利用質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)環(huán)境工程產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展等具有重要意義。