超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

冯炜钊

苏州纳源环保科技有限公司 江苏苏州 215000

经济的迅猛发展背后离不开资源的大量开发，尤其是不可再生资源或者短期内无法再生的资源。与此同时，伴随着资源的开发，垃圾及污染物的排放也会引发一系列的环境问题，当前形势下，经济发展的速度越快，对我国环境造成的影响也就越大，因此优先解决经济发展所带来的垃圾排放问题显得极为迫切。为了实现这一目标，近年来我国大量专家学者开展了相关的学术研究，力图以先进的科学技术对经济发展带来的环境问题进行弥补，越来越多的先进环保技术也开始在各个行业中得到应用，取得了较为理想的应用效果。超滤膜技术就是其中应用较为广泛的水处理技术。

1 超滤膜技术的特点

超滤膜技术是一种膜透过分离技术，能够对溶液进行过滤、分离和浓缩。该技术是通过压力作用，让溶液中的水、无机盐及小分子物质穿过膜上微孔到达另一面，而大分子物质则无法穿过膜上微孔，会被膜过滤掉。超滤膜技术介于微透和略透之间，如果分子直径为0．002-100μm，分子量为500-500000则会被膜截留，良好的过滤效果使得其得到广泛应用。

超滤膜技术的优势大致分为五方面：第一，对杂质的过滤效果更佳；第二，化学用品量明显下降，避免二次污染；第三，更易于操作，节约多方成本；第四，超滤膜极其稳定，所以可以使用环氧乙烷及超高温蒸汽消毒；第五，能过滤99．99%工业废水中的胶体，保证了过滤水的质量。

2 超滤膜技术在水处理中存在的问题

2.1 缺乏补充技术

超滤膜技术在自来水处理中的应用会提升纯净水生产的成本，因此在对水处理的工艺选择中必须要先对现场的环境进行了解，并结合具体的取水特点，合理的选择净水工艺。如果需要净化水的无机盐含量高或者硬度大等，必须要采用双膜技术；而如果需要处理水的水质本身比较好，处理工序简单，就可以利用超滤技术，降低水污染的程度以及纯净水生产的成本。但是一般的对于比较繁琐的情况，部分厂家会利用超滤技术，增加水处理的工序和成本，不适用于经济落后的地区。

2.2 消耗能源多

超滤膜技术水处理工作的前提是必须要保障设备的驱动力，水处理过程中必须要通过外在动力的辅助，而外力的辅助也会导致能源的消耗，提升水处理的成本。所以在超滤设备的应用中必须要对能源的消耗情况进行检查，并选择能源消耗最小的设备，尽可能的降低能源的消耗。

2.3 污染问题

在水处理中应用超滤膜技术会造成一定程度的污染，进而降低超滤膜的过滤能力，提升能源的消耗量，提升水处理的成本。但是，当前自来水厂在对超滤膜的净化中时间间隔一般为五个月，而且净化的过程繁琐，如果操作不当将会导致水污染程度加深，因此必须要加强对超滤膜的保护。

3 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用及对策

3.1 饮用水净化

如今，中国的水污染日益严重，新的水质问题已经出现，如新的病原微生物和藻类泛滥，对人们的日常饮用水造成了污染。因此，当超滤膜技术用于饮用水净化时，水中的病原微生物和藻类都能够得到有效的净化，甚至可以过滤水中的病原微生物、杂质、有机物质和微量元素，从而满足人们的需求。在试验中，多重能够起到很好的对病原微生物、杂质、有机物、微量元素、重金属等的阻拦，从而达到降低其含量的目的，获得的水源能够用于人们饮用。

3.2 造纸废水的处理

纸张是各行各业发展过程中都必须要使用到的材料，这对我国造纸业的生产提出了更高的要求，而造纸厂的生产也会产生很多废水。对于这些废水的处理就可以应用超滤膜技术，水中的某些成分可以经过浓缩后实现回收利用。造纸废水膜分离技术的主要研究方向：回收副产物，使木质素得到全面利用；浓缩剩余的造纸纸浆；去除制浆废物中的有害物质，如漂白粉。这些废水中含有的SS、COD的量都比较大，处理起来有一定的难度。对于造纸厂的排放废水就可以应用超滤膜技术，经过处理后的水质在进行检测，不同直径的膜都有效降低了水中的杂质。

3.3 含油废水的处理

有三种状态的含油废水：包括漂浮在上面的浮油以及混合在水里的散油、再有一种就是包含乳化剂的油。其中比较好处理的是浮油以及散油，可以使用机械的方法使其有效的分离、使其凝聚产生沉淀、并经过活性炭吸附等技术处理之后，让其含油量降到最低。可是乳化剂中却包含着有机化学物质水中存在着微米大小的油性分子，无法通过重力分离和粗粒分离的方法对其进行分离，而且通过超滤膜技术可以让水和有机物质进行有效的分离，去油同时出去COD（废水之中被氧化的物质）和BOD（需要氧气的数量），进一步完成油水的分离。对于油田中那些废水和污水能够调训排放之前利用先进的高效的衡压底层气浮工艺以及中空的纤维膜的分离工艺实行分离：利用操作把其压力提升到0．1MPa、而且当污水的温度到40℃的时候，过滤膜的透过范围能够可达60-120L/（m2·h），此时滤过的污水含油量为0．32mg/L，污染物质的直径为0．82μm，完美的实现了特低渗透油田往回注水的规范标准。

总之，超滤膜技术作为一种新型高效的水处理技术，在未来的发展中必将得到更加广泛的应用。超滤膜技术能够有效地降低水中含有的杂质，对居民饮用水、造纸废水、含油废水都可以起到净化的作用。这种技术优缺点并存，面对其目前在气动阀的开关速度以及膜通量和透水率的恢复等方面存在的问题加以研究并解决，在未来能够更好的为人类服务。