超濾膜技術在環保工程水處理過程中的應用

關鍵詞：環保工程；水處理；超濾膜技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0260-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.073

Application of Ultrafiltration Membrane Technology in Water Treatment Process of Environmental Protection Engineering

WANGDaliang

（Shaanxi Zhonghuan Ecological Environmental Protection Co.，Ltd.，Xi'an 71OO76，China）

Abstract：With thecontinuous accelerationofurbanizationin China，there has beenasignificant increaseindomesticand industrialwaterusage，leadingtoashortageofwaterresources.Thisarticlemainlyintroducestheprincipleofultrafitration membrane technology and compares and analyzes theapplication scope ofdual ultrafiltration membrane water purification technology，separatedultrafitrationmembranetechnology，and submergedultrafiltrationtechnologyinultrafiltration membranes.Ultrafiltration membranetechnology hasmanyadvantages in water treatment，whichcansignificantlyimprove thelevelofwatertreatmentandplayanimportantroleinthedevelopmentofenvironmentalenginering.Relevantindustries should actively apply it.

Keywords： environmental protection engineering; water treatment; ultrafiltration membrane technology

我國科技水平不斷進步，越來越多的新工藝、新技術隨之出現，超濾膜技術也得到了快速發展。隨著水處理需求量的增加，為保證環保工程水處理工作得到更好的發展，必須加強超濾膜技術的推廣和應用。

1超濾膜技術原理

1.1超濾膜原理

超濾膜屬于一種半透膜，在壓力的作用下，溶液中的小分子能夠順利通過半透膜，而膠體與大分子則被截留下來。隨著超濾膜使用時間的增加，被留下的物質也會逐漸增加，此時應適當增加壓力，從而起到更好的過濾作用。

1.2濃度極化原理

隨著溶液的通過，超濾膜表面的物質也會增加，長此以往就會增加傳質阻力，從而出現濃度極化。為保證超濾膜合理應用，必須采取相應措施，避免出現濃度極化問題，在超濾膜的使用過程中，可設置攪拌式超濾裝置。

1.3篩分原理

超濾膜的表面有許多孔徑，這些孔徑能夠篩分一定大小的分子，使小分子能夠順利通過超濾膜，而大分子被截留下來。根據應用需求，可選擇不同孔徑的超濾膜，當超濾膜的孔徑在 時，能夠截取分子量超過 的物質。

1.4化學特性原理

超濾膜屬于一種高分子材料，具有穩定、耐腐蝕的化學特點，能夠實現有害物質的篩分、溶解等。除具有物理特性外，超濾膜也具有一定的化學特性，在水體處理過程中能夠與水中物質發生一系列化學反應，分解一些有害物質，達到更好的水體凈化效果[1]。

2環保工程水處理中超濾膜技術種類

目前，在廢水凈化與水資源利用方面，超濾膜技術已經擁有了較為完善的發展模式，在處理工業廢水方面，有著較好的綜合效益。隨著科學技術的不斷發展，超濾膜技術的種類也在逐漸增加，每種技術均有著不同的應用范圍。

2.1雙重超濾膜凈水處理技術

雙重超濾膜凈水處理技術是將兩層超濾膜結合在一起，從而達到深層凈化水質的目的。這種技術是傳統超濾膜技術的升級，實現了對水體的高效過濾，能夠有效提升水質，保證了污水的安全排放，也提高了水資源的循環利用率。目前，許多地區規模較大的污水處理工程應用了雙重超濾膜凈水處理技術。

2.2分置式超濾膜技術

分置式超濾膜技術是指分開設置超濾膜組件與膜池，通過增壓泵從水池中抽取原水，并向超濾膜提供壓力，從而實現污染物從水中分離。這種工藝常用于反滲透處理的前處理工藝段，與反滲透組成雙膜工藝。

2.3浸沒式超濾膜技術

浸沒式超濾膜技術是指超濾膜組件浸沒在膜池中，由真空泵或自吸泵產生的負壓提供超濾膜的工作壓力。這種技術常用于工業廢水、市政污水的處理。浸沒式超濾膜技術具有產水水質好、容積負荷大、污泥濃度高以及抗沖擊負荷能力強等優勢。

3超濾膜技術的應用優勢

3.1應用全面性

超濾膜技術相較于傳統水處理技術有著更高的效率，可以應用于各種水源的處理，包括河水、湖水、井水、海水等，也可以用于工業廢水處理和市政供水等領域。應用超濾膜技術能有效去除水體中的多種有害物質。超濾膜不僅能有效阻截細菌、病毒等微生物，還能精準攔截水中的懸浮物和膠體。因此，超濾膜技術能夠更加全面地應用于環保工程水處理，有效處理污染的水源。

3.2較強耐受性

超濾膜的主要材料包括聚酰胺、聚礬、聚醚礬、聚碳酸酯等。聚酰胺超濾膜具有優異的化學穩定性、熱穩定性、高分離效率，以及出色的物理強度和耐候性。其剛性良好、結構分布均勻。聚礬超濾膜具有較高的耐熱性和強韌性，即使在高溫下仍能保持良好的性能，同時具有高分離效率和優異的抗化學腐蝕性。聚醚礬超濾膜在高溫下具有優良分離性能，可用于高溫條件下高濃度有機物的分離，同時具有耐腐蝕性好、抗氧化性強等優點。聚碳酸酯超濾膜具有分離性能優良、抗老化性強等優點。

3.3節能環保

超濾膜技術在使用過程中無須添加任何的化學藥劑，能源消耗相對較低。與傳統過濾技術相比，超濾膜運行壓力低、產水通量大，更加節能環保，更加滿足如今社會的發展需求。另外，超濾膜技術是封閉式操作，以免出現二次污染，更加體現了其環保性能。

3.4運行穩定性

超濾膜技術不僅能夠有效去除水中的大部分懸浮物、膠體、細菌、病毒，還可去除了水中的異味、色度、有機物等雜質，確保出水的潔凈與安全。另外，超濾膜具有抗污染的特性，尤其在環保工程水處理中應用時，展現出較為穩定的運行能力與高通量的處理能力[2]。

4環保工程水處理中超濾膜技術的應用

4.1淡化海水工程中的應用

隨著我國城市化進程的加快，水資源短缺與水污染問題日益嚴峻。淡化海水資源能夠有效緩解沿海地區的用水緊張問題。目前，海水淡化工程多使用電滲透處理技術，這種技術雖然能夠快速凈化海水，但是會消耗大量的電力和水資源，在節能方面有一定欠缺，并且經過處理的海水不能達到預期效果。在淡化海水工程中，超濾膜技術能夠對海水進行預處理，去除海水中的一些懸浮顆粒、細菌等雜質，并能有效避免反滲透膜的污染，能夠顯著提升海水的凈化效果和產水率。

4.2居民飲用水中的應用

隨著水污染情況的日益嚴，飲用水質量成為廣大人民群眾最關注的問題之一，一旦飲用水出現短缺，就會給人們的生活與工作將帶來巨大影響。若飲用水不能達到相應標準，對人們的生命健康同樣十分不利。超濾膜技術應用于居民飲用水中時，主要利用超濾膜上的微孔進行過濾，不但能去除一些微生物、懸浮物以及膠體，還能保留水中的礦物質和微量元素。

目前，一些超濾直飲機就采用了超濾膜技術，經過處理后能夠達到直飲水標準。

4.3城市污水中的應用

城市污水若不能得到科學處理，對整體水環境造成巨大影響，會危及人們的身體健康以及生命安全。因此，環保工程水處理工作必須加強超濾膜技術的使用，更好地處理城市污水。超濾膜技術在城市污水處理中，主要針對二級水。通過混凝超濾系統，能夠處理大腸桿菌、氨氮等有害物質。在此過程中，混凝超濾系統對于城市污水的處理效果，會根據污水中的物質種類發生改變。總體而言，超濾膜技術在城市污水處理過程中有著十分出色的表現，對于各種復雜的污水都有較好的處理效果。

4.4電鍍廢水中的應用

工業廢水中含有大量的鎳、鉻等有害元素，并且有著濃度高、黏度高的特點，有著較大的處理難度，一旦直接排放對于周邊環境將帶來不可逆轉的危害[3]。使用傳統方法處理電鍍廢水，無法達到預期效果，還會造成水資源的大量浪費。使用超濾膜技術對電鍍廢水進行預處理，去除一些大顆粒的雜質與重金屬離子，從而減輕超濾膜的處理負擔。當電鍍廢水經過超濾膜時，重金屬離子、懸浮固體等被截留，處理后的水能夠從膜孔排出。此項處理工序完成后，還要對電鍍廢水進行后續處理，如反滲透或納濾，從而去除更小的離子與溶質。

4.5食品行業污水中的應用

食品在進行加工時會產生大量廢水，含有懸浮物與有機物，這種廢水被稱為食品行業污水。如果食品行業污水沒有經過處理直接排放，就會污染水資源，出現水體富營養化的情況。很多水中生物會因為缺氧無法生存，甚至會導致生態系統出現失衡，對整個生態系統的發展都會造成巨大影響[4]。超濾膜技術的應用能夠有效處理食品行業污水，有著較好的除菌效果。首先，對食品行業污水進行預處理，廢水通過沉降池與格柵去除一些較大的懸浮物，使超濾膜組件能夠正常運行。其次，污水通過卷式超濾膜組件截取大分子有機物、微生物等物質。最后，對污水進行反滲透、活性炭吸附等方式進行最終處理，使其符合相應的排放要求。

4.6紡織印染行業污水中的應用

印染廢水中含有大量的染料顆粒與纖維碎屑，難以通過傳統沉淀方式去除，使用超濾膜技術能夠對這些微小顆粒進行攔截，能夠提升廢水的透明度。通過超濾膜處理后紡織印染行業污水水質得到很大改善，可用于循環冷卻水使用，達到節約水資源的目的。

4.7油田采出水中的應用

油田采出水是指在采油過程中與油一同被采出地面的水，含有大量懸浮物、石油類、有機物及無機鹽等污染物，若想回用或排放必須進行處理。超濾膜技術能夠減少環境污染，具有處理效率高、技術成熟、設備運行穩定的優點，能夠有效去除油田采出水中的污染物，使水質得到明顯改善，在油田采出水的處理中得到廣泛應用。在處理油田采出水過程中，大量的無機和有機污染物被超濾膜截留，有效降低了水中的懸浮物、石油類及化學需氧量等，為后續深度處理打下基礎。

5超濾膜技術的發展方向

為了在環保工程水處理工作中更好地利用超濾膜技術，應加強超濾膜技術與其他凈水技術融合，從而解決現階段存在的不足之處，發揮超濾膜技術的優勢[5]。同時，應加強超濾膜技術的開發，對材料加強創新，新型材料應具有更好的熱穩定性、耐腐蝕性與耐久性，保證水處理質量，降低運營成本。此外，對超濾膜的結構與功能加強研究，優化孔徑分布與孔隙結構，進一步提升產水率。

6結論

主要分析了超濾膜技術的原理、種類以及具體應用。超濾膜技術在環保工程水處理工作中有著重要作用，相關工作人員應充分了解超濾膜技術，結合不同類型水體的處理需求進行超濾膜技術的選擇與使用，使水資源得到更好的利用與保護，為我國環保工程提供源源不斷的動力。

參考文獻

1潘廣雷.環保工程水處理過程中的超濾膜技術應用[J].數字化用戶，2024（51）：149-150.

2 王博.環保工程水處理過程中超濾膜技術應用探析[J].水上安全，2024（7）：100-102.

3 劉寶忠，張增祥，鞠小敏.環保工程水處理過程中超濾膜技術應用初探[J].生態與資源，2023（12）：8-10.

4 馬廣智.環保工程水處理過程中超濾膜技術應用探析[J].善天下，2021（4）：387-388.

5劉續，鄭海清，沈忱.環保工程水處理過程中超濾膜技術應用分析[J].區域治理，2020（40）：146.