論環保工程水處理的超濾膜技術應用

姜桂英

（德州市生態環境局夏津分局，山東 德州 253200）

引言：隨著社會發展步伐的持續加快，環境問題正日趨嚴峻，其中水資源作為維系生態平衡和人類發展的典型代表，也在遭受較大影響。然而，傳統的水處理技術已經不能與快節奏的發展步伐相契合，處理效率和質量均無法達到預期效果。由此可見，在環保工程水處理環節中重視應用超濾膜技術顯得尤為重要。如何將超濾膜技術運用于環保工程水處理中也成為迫切需要解決的問題之一。

一、超濾膜技術的主要特征

超濾膜技術作為的新型水處理技術之一，相比傳統的水處理技術，具備多種優勢，可予以充分彌補。主要體現在超濾膜技術的主要原理是利用濾膜能夠在壓力作用下將水中的大顆粒溶質或有機物等進行有效隔離，顯著降低因污染的水資源直接排放于自然環境中而造成的環節污染加重問題。該項技術也擁有多方面傳統環保工程水處理技術并不具備的特征，例如，超濾膜技術結構穩定，不會隨著環境溫度的變化而發生改變，耐受溫度可達140℃，而且即便與化學物質相接處，也不會發生化學反應，充分保證了水處理效率與質量的同時，也能大幅降低出現二次污染的概率。超濾膜技術的處理效率也比較高，能夠做到將水中99.8%的顆粒物、有機雜質等予以清除，便于更好地進行水資源循環利用，減少頻繁的社會活動對水資源總量的過度消耗。從使用的角度來看，超濾膜技術所需的應用裝置成本不高，且安裝、操作均比較簡單，對人工專業技術的要求較低，能夠大幅降低環保工程水處理環節的資源投入[1]。

二、超濾膜技術的分類

（一）短流程處理技術

短流程處理技術是超濾膜技術中最常用的類型之一，主要優勢在于對水資源進行處理的過程主要依賴于特定的構造物，由其來完成污水處理的全過程。期間無須人工干預，可達到自動完成的水平。短流程處理技術能夠將污水中包含的有毒物質、金屬離子等大于5μm 的雜質予以充分過濾，處理效率十分顯著。這便是短流程處理技術能夠在工業污水處理、生活用水過濾等環節得到廣泛運用的原因之一[2]。然而，短流程處理技術也具有非常明顯的不足之處，即該項技術對水資源的污染程度要求較高，主要適用于水污染較低的情況，否則，在高污染的水中短流程處理技術將難以充分發揮自身優勢。

（二）膜分離處理技術

膜分離處理技術是建立在膜能夠處理雜質的基礎上，再將其予以有效分離，提升污水過濾的質量。只是膜分離處理技術對超濾膜有著較高要求，通常情況下，膜分離處理技術使用的材料孔徑不得超過100nm，才能在水處理過程中發揮作用。與此同時，對于水污染程度較高的情況，膜分離處理技術也可與生化技術相結合，進一步提升過濾水中雜質的能力，保證經過處理后的水中有害物質含量處于標準之內，符合正常排放標準，減少對生態環境的侵蝕。

（三）組合超濾膜技術

不同的水處理技術、超濾膜技術等相互組合，形成的技術便稱為組合超濾膜技術。組合超濾膜技術能夠將單一水處理技術難以應對多種情況的短板予以合理彌補，促使環保工程水處理環節的效率和質量得到充分保障，比如，對于水中有機物結構比較復雜的情況，可以將混凝-超濾組合工藝作為主要手段,便于更好地達到有效處理污水的目的。該項技術的主要原理在于混凝-超濾組合工藝能夠以微絮體形式將水中有機分子予以收集并截留，過濾效果自然能夠得到大幅提升。

三、超濾膜技術在環保工程水處理中應用的主要內容

（一）城市水資源處理

1.居民飲用水

居民飲用水是城市水資源處理中的重要環節，如果該方面未予以有效控制，不僅會給人們日常生活帶來影響，也會對健康方面造成嚴重威脅。同時，隨著社會發展步伐持續加快，各類社會活動對水資源造成的破壞也愈加嚴重，促使能夠用于居民飲用的淡水資源持續減少的同時，水資源質量也在不斷下降。由此可見，為了能夠處理好居民飲用水處理，應用超濾膜技術顯得尤為重要。通過合理運用超濾膜技術能夠對居民飲用水中的各類雜質、微生物等予以充分過濾，保障能夠向人們提供良好水質，例如，利用PAC-UF 組合工藝便能夠實現該目的，也就是借助粉末活性炭-超濾膜組合工藝對居民用水進行過濾。該項技術的主要原理是所運用的粉末活性炭能夠與PAC 進行有機結合，對飲用水中的大顆粒雜質、細菌等具有強烈的吸附性，能夠及時發揮過濾和清除的作用，保證水質正常。具體實現方法是在UF 裝置中放入特定量的粉末活性炭，待進入水流中便能夠很快產生反應，吸附有機物、細菌等物質后借助UF 膜便能將雜質隔離。至于該技術中采用粉末活性炭的原因為其對環境產生的污染較小，而且對于酚等物質的過濾效果比較明顯。也能通過增量運用顯著降低水中高錳酸鉀指數，提升水質[3]。

2.生活污水

生活污水也是城市水資源處理的必要內容之一，畢竟，隨著城市化建設力度持續加大，城市人口基數越來越大，每天產生的生活污水總量也非常高，若不能予以充分處理，不僅會加劇對生態環境的影響，也會促使城市水資源需求量大的問題始終無法得到解決。針對此類問題，可通過利用超濾膜技術予以解決，例如，在城市生活污水中大腸桿菌、COD 物質等含量比較高，處理過程中若未能予以合理控制，也會對人們的生命健康產生威脅。此時，可通過利用混凝-超濾組合工藝對當中的各類有機物質、細菌等予以清除。至于混凝-超組合工藝的實現原理是經過吸附-電中和、吸附架橋、網捕三個方面的作用，并與超濾膜結合，再沖洗相互作用下形成的濾餅層中含有的絮狀物，如此便能夠達到清除水中有機分子的目的。盡管混凝-超濾組合工藝對于污水中有機物的清除率較高且成本較低，但是，受到其工藝差異的影響，當中仍然存在著許多問題，需要根據具體情況進行針對性選擇的同時，也需要不斷加強技術優化和改進，才能更好地應對各類情況。

（二）工業污水處理

1.食品工業污水

許多食品企業也會在生產經營過程中排放大量的水資源，只是當中還有許多有害物質，包括淀粉、糖類營養物質等。若未能予以提前處理，這些物質將會對周邊環境產生嚴重侵害，水質降低、土壤結構改變等問題也會接踵而至。可以通過超濾膜技術予以有效控制，避免對生態環境造成污染的同時，也能大幅降低資源浪費問題，也就是可以通過超濾膜技術將食品生產企業排放的水資源進行過濾處理，將當中的有機物、COD 物質等予以篩除，保證能夠將符合標準的水進行排放。期間，也能利用超濾膜技術將當中富含的糖類營養物質、成分等予以合理回收再利用，保證生產經營中所需資源得以充分利用，也能發揮控制企業成本投入，提升經濟效益的作用。

2.造紙工業污水

雖然我國在信息技術方面已經得到飛速發展，人們的生活也正趨于數字化、信息化。然而，針對目前的狀況來看，我國仍然在造紙領域有著較高的需求，產生的資源浪費和污水排放等依舊是亟待予以解決的問題。否則，造紙企業產生的大量污水直接排放至自然環境中，會加劇生態污染。主要原因是造紙過程中產生的漿液內附帶許多有機物質，一旦大量與生態相接觸，自然環境將面臨非常大的污染危機。因此，可以在造紙工業污水處理時運用超濾膜技術來解決問題，畢竟，利用超濾膜技術能夠將造紙漿液中所含的木素等復雜有機聚合物以及漂白粉等混合物中的各類分子予以充分截留，保障排放于環境中的造紙污水不會含有有害物質。

3.化工工業污水

化工企業排放的污水是主要的工業污水源頭，也是對生態系統影響最大的對象。主要體現在化工企業排放的污水中含有復雜的化學成分，若在未能達到標準的情況下排放，不僅會給周圍水資源造成破壞，也會引起土壤的二次污染，因此，在處理化工工業污水時，應當利用超濾膜技術予以有效控制，比如，對于化工企業排放污水溫度也比較高的問題，可利用超濾膜結構穩定的特點實現在高溫下進行污水處理，有效降低直接排放時水體溫度過高引起的環境溫度變化。同時，對于化工排放的污水中酸堿度比較高的情況，也可通過超濾膜予以控制，主要原理是超濾膜可滲透無機鹽，能夠大幅降低產生雜質大量聚集而引起的堵塞，一旦此類情況得以有效規避，容易造成酸堿度增加的水垢等物質產生的影響便會有效降低，調控酸堿度的目的便可實現。需要注意的是，即便超濾膜能夠滲透無機鹽，依舊需要對超濾膜的堵塞情況予以關注，反之超濾膜技術的作用將難以體現。對于化工企業排放過程中，也會存在高鹽污水的情況，同樣會對周圍環境中的水體、生物和土質等產生危害。可通過超濾-反滲透組合工藝進行處理，提高水質，降低污染的同時，也能減少對藥劑的依賴，提升成本控制能力[4]。

（三）海水淡化處理

雖然我國有著較為豐富的淡水資源，但是，由于社會發展對生態環境造成的破壞已經促使淡水資源正變得越來越少，甚至出現難以滿足人們需求的情況。如果該方面問題無法得到有效解決，人們的生活將會受到嚴重影響。所以，為了更好地解決此類問題，利用我國海岸線長的優勢，可推動進行海水淡化處理。只是海水中的有機化合物、有機物質等總量較高，不適合直接作為滿足人們生活的用水，可通過利用超濾膜裝置將水與各類物質進行有機分離，形成能夠供人們使用的淡水。最重要的是，超濾膜技術使用的裝置不僅成本較低，而且工藝已經達到自動化的水平，可完全自動完成，人工成本需求也不高，可用于大量投入使用。

（四）含油污水處理

在社會活動排放的污水中，含油污水也占有著較高比例，也是環保工程水處理工作中的重要內容。這些含油污水給生態環境帶來嚴重影響的同時，也給人們的日常生活帶來危害，比如，水中含有的浮油不僅會嚴重降低水質，也會攜帶許多細菌和微生物，如果與周圍的水資源環境相結合，必然會引起水體變化，對人們的身體健康也會產生嚴重威脅。為了避免此類問題的影響得到蔓延，應當利用超濾膜技術對那些含油的污水進行充分處理，大幅降低BOD 物質的總量，保障油污能夠與水得到有效分離，最大程度減少含油污水對環境帶來的影響。另一方面，對于石油開采企業來說，生產作業時開采的石油中也會含有大量的水，此時若能夠將石油與水進行有機分離，便能夠顯著提升開采效率和質量。當然，石油開采過程中也會出現石油滲透到周圍水體中，從而引發水體污染的問題。由此可見，利用超濾膜技術將兩者予以有效分離顯得尤為重要，主要方法為在運用超濾膜技術時增加特定量的化學藥劑，用于沉淀石油與水，避免流動變化，此時運用超濾膜技術，截留效果便能夠得到顯著提升，開采過程中產生的廢水也能夠得到回收再利用，周圍環境遭受的污染程度也會明顯降低。

結論：綜上所述，超濾膜技術作為的新型水處理技術之一，能夠有效彌補傳統水處理技術的短板，保障人們日常需求的同時，也能大幅降低水污染引發的環境問題。所以，必須要提高對超濾膜技術的重視，并合理運用于城市水資源處理、工業污水處理、海水淡化處理、含油污水處理等環節中，便于更好地增強環保工程水處理效率和質量。