超滤膜技术在环境工程水处理中的应用分析

张永强

(北京顺鑫卓鑫环保科技有限公司，北京 100000)

1 引言

水是人类赖以生存的资源，人类自古以来就开始对水资源进行开发利用，应用范围极为广泛，如生活用水、淡水养殖、水能、农业灌溉等，带动了社会经济的发展，与人们的生产生活有着极为密切的关系。因此水资源一旦被污染，不仅严重影响到社会的经济发展，还会影响到人们的生活质量与身体健康，所以水处理工作一直是整个环境工程中的重中之重。在这种背景下，相关的专家与学者开始不断的研发水处理的技术，随着科学技术的进步，超滤膜技术得以问世并不断地发展完善，其显著的效果使之被广泛的应用，有效的改善了我国的水污染问题，对我国的生态环境治理起到了巨大的辅助作用，对该技术在环境工程水处理中的应用进行分析具有重要意义。

2 超滤膜技术的简述

超滤膜技术是指使用滤膜将水中的杂质、颗粒等污染物进行分离与过滤，超超滤膜的孔径一般在0.01 μm以下，可以有效的分离粒径超过10 nm或分子量超过500道尔顿的颗粒，可有效的对污水进行处理，是当前环境工程水处理的主要手段，不仅可以有效的过滤水中的污染物，同时还可以过滤水中的病毒、微生物等，使水质更高。该技术具有以下几种优势：①去除杂质的效率极高，可有效的过滤水中的污染物，提高水质；②该技术仅使用极为少量的化学用品，有效的避免了对水资源造成二次污染；③该技术的操作简单，无需使用过多的机械设备，减轻了工作人员的工作量，提高了工作效率；④具有耐酸性、耐碱性，可适用于pH值为7的污水，耐高温，可承受140 ℃的高温，抗冲击，承受能力高达16 kg，适用范围更加广泛；⑤该技术的成本低廉且面积大，纯水通量可达到1800 L，效果好，节省了成本[1]。正是由于上述的5种显著优势使该技术被广泛应用于环境工程水处理中。

3 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

3.1 应用于饮用水的处理

受到工业发展的影响，我国的水资源污染问题十分严重，很多水源中存在着细菌、水藻等污染物，导致水源的质量下降，对饮用水的质量造成影响，人们饮用了受到污染的饮用水后，身体健康会受到不同程度的损害，因此将超滤膜技术应用于饮用水的处理中迫在眉睫。与其他水处理不同，饮用水是人们直接饮用的，关系到人们的身体健康，因此其质量的要求更高，这也使得饮用水处理的标准随之提高，应用超滤膜技术，并将其与混凝沉淀技术相结合可以更加有效的将饮用水中的污染物进行去除与过滤，提高饮用水的质量与纯度，使之达到可以直接饮用的标准[2]。目前该技术在欧洲的应用极为广泛，每天的处理水量可达到200000 m3。

3.2 应用于含油废水的处理

我国人口众多，饮食文化悠久且发达，因此每日的食物用量极多，这其中必然会使用大量的食用油，导致了含油废水量的增加。对含油废水的情况进行总结，其主要存在着3种形式，程度由轻到重分别为油浮在水面的浮游废水、油与水混合到一起的分散油废水、油与水融为一体的乳化油废水。前两种的程度较轻，因此处理起来也较为简单，使用活性炭吸附、机械分离或聚集沉淀的方法都可以做到处理，而第三种废水则较为复杂，简单的物理过滤方法无法做到有效的处理，因此需要应用超滤膜技术，使用该技术后，水中的含油量可降至1 mg/L以下，且专门对含油废水进行处理的超滤膜技术可使含油量降至0.3 mg/L。

3.3 应用于城市污水的处理

近年来，我国的城市化趋势加快，城市的规模也随之不断扩大，城市的人口增多，这就导致了城市的污水排放量随之增加，城市污水的污染程度较轻，可以使用简单的无虑过滤方法即可做到有效的处理，但成本较高，无法进行大规模的应用，而应用超滤膜技术不仅可以大规模应用，同时可以将常见的城市污水进行有效的处理，并过滤其中的污染物，使城市污水可以再次利用，经过自来水厂的二次处理后可以重新供应给城市居民的使用，形成了良性的水循环，提高了水资源的利用率[3]。以我国天津2002年建成的污水回用厂为例，在使用该技术后，其每天生产的不脱盐水与脱盐水量可达到15000 m3与10000 m3，去除率在90%以上，出水浑浊度在0.5以下，水质极高。

3.4 应用于海水淡化的处理

虽然地球的水资源丰富，但其中的96.5%是海洋水，淡水资源有限且其中的69%为冰川储水，开采较为困难，因此对淡水进行处理使之可以饮用是解决淡水资源短缺的重要方法，以往多采用电渗技术对海水进行淡化处理，虽然具有一定的效果，但回收率不高的问题一直难以解决，随着科学技术的发展，反渗技术的出现可以有效的解决这种问题，且成本较低，超滤膜的最大操作压差可达到210000 Pa，远超过跨膜压差的60000 Pa，在应用反渗技术对海水进行淡化处理的过程中应用超滤膜技术，可以使去除率超过97%，脱盐率也超过97%，可以进一步提高淡化后的海水的水质。

3.5 应用于电镀工业废水的处理

电镀工业的用水量极大，因此其会产生极多的废水，与上述的其他污水不同电镀工业产生的废水中含有重金属离子，如Cu、Pb、Al等，不仅会对动植物造成影响，同时会对人类的身体健康产生损害，因此必须要进行及时的处理，但以往的处理方法中有些效果不佳，有些则成本较高，无法进行大规模的应用，而将超滤膜技术与反渗膜技术搭配应用则可以有效的解决这一问题，如陶瓷膜，该材料的超滤膜具有1.4 μm与0.8 μm两种孔径，可以有效的过滤用碱中和后的氢化物与氧化物沉淀，截留率可达到90%以上，将氢化物与氧化物悬浊液的含量降至20%以下，将质量分数降至0.0002以下，减少电镀工业废水的污染。

4 当前超滤膜技术在环境工程水处理中应用的不足之处

上文中对超滤膜技术在环境工程水处理中的应用进行了介绍，可见其应用范围之广与效果之强，但当前在进行环境工程水处理使用该技术的过程中也存在着一些不足之处，需要加以注意。

4.1 技术搭配不正确

对于大规模自来水厂来说，使用超滤膜技术虽然会起到良好的效果，但其成本会随之增高，使企业的经济效益降低，不利于企业自身的发展，这就需要工作人员根据自身的实际情况与水的特点选择其他技术与超滤膜技术进行合理的搭配，但部分自来水厂仅看到了超滤膜技术的优点，而没有考虑到自身的实际情况，不仅使自身的生产成本增加，同时也使得水处理的流程变得更加复杂，处理效果与效率降低[4]。

4.2 增加了能源的消耗

超滤膜技术在进行水处理的过程中具有良好的效果，但该技术本身还是需要一定的能源来使设备保持运行，若是在进行设备的选购时没有考虑到设备的能源消耗问题，则会导致能源消耗量增加，生产成本增高。

4.3 导致了污染问题

虽然超滤膜技术本身是解决水污染问题的一项技术，但若在使用的过程中操作不当，则会导致超滤膜自身受到污染，对水处理的效果产生影响，因此需要使用化学药剂对超滤膜进行清理，而当前的超滤膜清理的难度较大，且清理流程十分复杂，同时若操作不当则很有可能使水污染的问题更加严重。

5 结语

超滤膜技术应用在环境工程水处理中可以有效的治理水污染问题，对整个生态环境的治理具有重要的作用，同时可以提高水资源的利用效果，有效地解决水资源短缺的问题。但与此同时，该技术也存在着一定的不足，因此在将该技术应用于环境工程水处理的日常实践中，相关的工作人员要不断地进行钻研和努力，寻求出完善该技术的方法，使之可以发挥出更加优秀的效果，提高环境工程水处理的能力，进一步促进整个社会的经济发展。