超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

吴世恩

摘 要：进入新世纪以来，国内经济发展十分迅速，人们的生活水平也不断提高，对生活质量也有更高要求。但是，社会在发展过程中也遇到了很多问题，其中，环境问题已经引起了社会的关注，人们要想健康的生活，就必须解决这一问题。所以，环境工程也受到人们的关注，在环境工程中，水处理是非常重要的环节，对整个环境工程都有重要影响。随着科技的不断发展，越来越多先进技术在水处理中得到应用，本文主要对超滤膜技术在环境工程水处理中的应用进行详细研究，以便为这一技术的应用提供借鉴。

关键词：超滤膜技术；环境工程；水处理；应用

中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）06-81-2

引言

近些年，国内经济的不断发展，也对环境带来很大压力，环境工程已经被越来越多的人所重视，在水处理的过程中，超滤膜技术也已经得到了广泛的应用。超滤膜技术具有很强的分离性和物化性，在对饮用水进行净化，淡化海水，污水的处理，含油和电镀废水的处理中都有广泛的应用，而且取得较好的实际成果。超滤膜技术其实是一种分离、净化和浓缩液体的膜分离技术，超滤膜的孔径一般在0.002-0.1μm间，介于纳滤和微滤间，和传统的分离技术相比，这一技术分离的效率比较高，能耗比较低，操作时的压力也比较小，对一些有用的物质还能进行回收，所以应用范围比较广泛。下面对其进行详细介绍。

1 超滤膜技术概述

1.1 技术原理

超滤就是指液体在压力的作用下，一部分低分子的溶剂或者溶质就会越过膜上的微孔，来到两一边的膜内，但是高分子的溶质和其它的乳化胶束团则会受到截留，进而实现溶液的分离。这一技术截留的机理主要是筛分，膜表面的化学性质也发挥着一定的作用。在开展超滤分离的过程中，主要对溶液施加一定的压力后，对高分子的物质和胶体性物质进行吸附，在筛分和截留作用下，完成分离过程。超滤截留方法水分子的量超过500，主要是直径在0.005-10μm的大分子和胶体，比如，油漆的色料、淀粉和细菌以及蛋白质等。

1.2 优势和劣势

超滤膜技术应用在环境工程的水处理中，具有以下优势：第一，超滤膜技术出水的水质非常好，而且十分稳定，出水的浊度和原水质没有多大差别，一般都会低于0.1NTU；第二，出水的微生物安全性比较高，使用超滤膜可以使水中的细菌和隐孢子虫等全部截留；第三，消毒所带来的副产物比较少，出水具有较高的化学安全性；第四，超滤前，不必添加混凝剂，或者只需添加少量的混凝剂，因此出水不会出现铁、锰等金属超标的现象；第五，超滤水厂供水的规模也十分灵活，只需要适当的增加或降低相关的组件，就能够对任意规模供水进行处理，而且其扩建也是非常方便的；第六，工艺技术比较简单，主要是把压力当做推动力，方便操作，维修与控制也比较便利；第七，使水处理周期得到降低，降低占地面积，处理的效率也有很大提高。

劣势主要有以下方面：第一，对氮、氨等溶解性的物质进行处理时能力比较差；第二，对工作的环境有非常高的要求，必须在有遮挡位置的环境中放置，避免直接被阳光照射，而且不能进行冰冻。

2 超滤膜技术在环境工程水处理中的实际应用

2.1 饮用水的净化

饮用水的质量是人们非常关注的问题，关系到人们的健康，和每个人的利益都息息相关。但是，从国内当前的实际情况来看，国内水资源污染问题在不断增加，新的水源和水质等问题也愈发突出，比如，贾第虫和隐孢子虫的问题，水蚤和红虫的问题，藻毒和生物的稳定性等问题等。这些问题为人们的饮用水安全带来很大威胁，人们因为饮用水问题而引发的疾病数量也在不断增加，每年因为饮用水而带来的直接或者间接死亡率也在不断上升，因此，人们对饮用水的安全问题也愈发重视。把超滤膜技术在饮用水的净化过程中进行應用，能够使饮用水内含有的原生态动物、各种细菌、水蚤以及细菌等有害物质得到有效的祛除，还可以对饮用水内一些致病的微生物，天然的有机物，氮氨以及污染物和浊度等进行处理，处理的效果也令人满意，这就能够使人们饮用水的质量得到提高，满足人们饮用水的需求。比如，在对饮用水进行处理的过程中，可以介乎混凝沉淀的方法开展预处理，利用中试试验，对浸没式的超滤膜技术进行研究可以知道，这一技术可以对饮用水内含有的浊度、重金属元素、污染物和微生物等设置一种多级的屏障，进而使饮用水内含有的杂质数量得到有效降低，使饮用水的净化目标和效果得到有效实现，使人们的生活更加健康。

2.2 在对海水进行淡化过程中的应用

在我们生活的地球上，海水资源是十分丰富的水资源，海水占据地球水资源总量的97.2%，如果能够对海水资源进行有效的利用，这对人类发展都具有重要的意义。目前，淡水资源的紧缺已经成为全球性问题，一些地方缺水现象已经十分严重，如果可以提高利用海水的效率，对缓解全球水资源的短缺具有重要意义，海水净化技术也就应运而生。经过长时间的实践与研究，海水淡化技术已经有了长足的发展。目前，全球医药行业和电子科技不断发展，这些行业对纯水和超纯水有很大的需求量，而且这一比例也在不断增加，借助反渗技术对海水进行淡化和制造纯水，是一种突破性的进展，不仅能够使消耗的能源和技术成本得到降低，而且脱盐率也非常高，这就提升了利用海水的效率。在反渗技术进步和发展的背景下，膜技术也有很大发展，并且在淡化海水和制造纯水环节得到广泛的使用，尤其是超滤膜技术。由于超滤膜技术本身分离能力和物化能力是很强的，所以在对海水进行淡化和制造纯水的过程中，能够对反渗技术进水的水质等进行有效控制，提高反渗透膜在淡化海水时使用的时间，降低制造纯水的成本，这对有效利用海水具有重要意义。

2.3 在处理污水时的具体应用

随着国内工业化水平的不断提高，社会出现的污水量也不断增加，工业污水和生活污水占重要比例，人们经济水平的提升，也使他们对生活质量和环境有更高的要求，污水的排放标准也不断提高。超滤膜技术因为其分离的效率比较高，使用过程消耗的能源比较低，操作的压力比较小，能够对有用的物质进行回收和利用等优点，所以在对污水进行处理和中水的回收利用过程中得到普遍的使用。在实际应用的过程中，可以借助膜生物反应器使传统的生物处理与超滤膜技术相结合，可以充分发挥出超滤膜技术在分离方面效率比较高的特点，不仅能够保证出水具有优良的水质，还能够对水中的各种微生物和有害物质进行有效截留，提升反应器污泥的浓度，使硝化细菌和反硝化细菌等得到增加，进而提升脱氮除磷的效率，实现对污水进行处理的预期效果。随着人们环保意识的提高，建设节约环保型社会已经受到人们的支持，对水资源进行重复使用也收到很大关注，也是中水回收利用技术得到有效发展。在对污水进行处理和中水的回收利用过程中，超滤膜技术可以使水质得到极大的提高，有效节约水资源。

2.4 对含油废水的处理

含油废水一般有三种：分散油、乳化油和浮油，对分散油和浮油来说，比较容易处理，能够借助机械性分离，活性炭的吸附和沉淀凝聚等进行有效处理，尽量降低水中的油分。但是对浮化油来说，含有表面的活性剂和有机物，油分都利用微米级的离子在水中存活，重力分离等方法的难度相对较大。这时，使用超滤膜技术，能够对低分子和水进行有效的过滤，祛除水中所含油分，还能祛除BOD和COD等，实现油和水的分离。

3 结语

综上所述，超滤波技术在环境工程水处理的过程中应用具有重要意义，有助于提高水处理的效率，提升处理质量，降低能源消耗，所以需要引起相关人员的重视，不断对这一技术进行改进与完善，切实发挥出其作用，进而为我国的环境工程发展做出贡献，为人们塑造一个良好的生活环境。

参 考 文 献

[1] 李晓燕.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].吉林画报：教育百家[A].2014（7）：115-115.

[2] 宋清杰，刘志国，姜坤.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].农家科技旬刊，2014（10）：115-115.

[3] 韩建治，吕淑瑜.超滤膜技术在环保工程水处理中的应用核心构建[J].低碳世界，2016（11）：17-18.