试析超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

张琦东

摘要： 超滤膜技术就是一种能够净化、分离和浓缩溶液的膜透过分离技术，处于纳滤和微滤之间。现阶段，我国许多城市在环境工程水处理中已经应用了超滤膜技术，但是在应用的过程中仍然存在一定的问题。本文在此基础之上，结合自身实际工作经验，对超滤膜技术的原理和优势进行了介绍，然后对具体的应用做出了阐述，最后就如何提高超滤膜技术的应用效率提出了建议，希望能够为我国的水资源保护提供一定借鉴。

Abstract： Ultrafiltration membrane technology is a membrane permeation separation technology capable of purifying， separating and concentrating solutions， between nanofiltration and microfiltration. At this stage， many cities in China have applied ultrafiltration membrane technology in environmental engineering water treatment， but there are still some problems in the application process. Based on this， combined with the actual work experience， this paper introduces the principle and advantages of ultrafiltration membrane technology， and then elaborates on the specific application. Finally， it puts forward suggestions on how to improve the application efficiency of ultrafiltration membrane technology， to provide some reference for China's water resources protection.

关键词： 水处理;超滤膜技术;应用分析;环境工程

Key words： water treatment;ultrafiltration membrane technology;application analysis;environmental engineering

中图分类号：X703                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）34-0206-02

0  引言

长久以来，我国一直致力于水资源的保护，希望能够为人民提供更加优质的水源，在传统的净水模式下，通常是对水源进行预处理，然后再加入消毒剂和净化剂等物质，让其与水源在沉淀池进行反应，在对其中的微小杂质进行处理，这一流程是非常复杂的，并且对于一些微小的有害物质并不能够有效去除，沒有办法为人民提供安全的饮用水，也无法满足当前时代的发展。现阶段，已经开发出超滤膜技术，能够技术净化、分离和浓缩的膜来对溶液中的杂质进行分析，同时可以有效净化水质，从而满足人们的用水需求。

1  超滤膜技术的概述

所谓的超滤膜技术就是一种能够将溶液中不同的物质进行分离的技术，是介于微滤和纳滤之间的，从而达到净化水质的目的。这种技术不仅能够将水质中一些微小的悬浮颗粒和胶体进行分离，还能够有效去除水中的细菌、微生物和虫类等等，大幅度的提升了水质。除此之外，与传统的水处理技术相比，超滤膜技术还具有耗能少、操作简单和净化效率高等明显优势，因而这种技术能够广泛的应用在生活污水处理和海水净化等方面。

1.1 超滤膜技术的工作原理

一般情况下，超滤膜能够分成两个部分，在高压下的超滤和具有半透性的膜。通常来讲，在高压力的作用之下，溶液中的溶剂与部分具有较低能量的溶质可以通过膜上比较小的孔，然后到达膜的另一边，这种方式能够有效拦截高分子和高质量的溶质，对于一些胶体物质也可以起到筛分的作用。另外，在膜的表面上还具有一些特殊的化学物质，能够有效拦截一些少量的物质[1]。在对溶液进行超滤分离的过程中，可以使用加大压力的方法，从而让溶液在通过膜时，水、无机盐和里能量的分子可以通过，而一些分子量较高的物质和胶体则无法通过，从而达到分离和净化水质的目的。

1.2 超滤膜技术特点的分析

对于超滤膜技术来说，具有非常明显的优势，已经被广泛的应用在环境工程水处理中，具体技术特点主要有以下几点：一是相较于一些传统净化工艺，超滤膜技术去除杂质的效率大幅度提升，并且经过过滤后的水体质量也明显更好;二是能够减少化学制剂对水体的污染，在传统的工艺中，经常会使用消毒剂和净化剂等物质来净水，如果这些物质处理不当，就会对水体产生二次污染，而超滤膜技术则有效避免了这种情况;三是超滤膜技术在实际应用中的操作更加方便，并且流程非常简单，在当前科学技术快速发展的时代，已经能够实现自动化处理，这样节约了大量的人力和物力;四是超滤膜的物理和化学性能都比较稳定，具有耐酸、碱、高温和抗水解等性能，并且超滤膜可以耐受最高140℃的环境，因而可以使用超高温蒸汽和C2H4O进行消毒，同时还拓宽了PH值的使用范围，能够让这项技术应用在强酸和强碱中;五是超滤膜技术能够应用在工业废水的处理中，加强了对工业废水的回收再利用，并且超滤膜技术能够将水中99.99%的胶体都过滤掉，在最大程度上保证了过滤后的水体质量[2]。

以上就是超滤膜技术的众多优点，而正是这些明显优点使得超滤膜技术已经得到了广泛的应用。

2  环境工程水处理中超滤膜技术的具体应用

2.1 饮用水净化

在水资源中经常会出现各种各样的有害物质，例如重金属和细菌等等，而这些有害物质如果不经过处理直接被人们饮用，那么就会影响到人民的健康。因此，必须要加强对于污水处理技术的研发和应用，从而大幅度提升水体的质量，为人们提供一个安全的饮用水源。现阶段，随着人们生活质量的不断提升，对于饮用水的净化处理标准也随之提升，一些传统的水处理技术已经无法满足当前的发展需求。超滤膜技术的出现为环境工程水处理带来了新的契机，在饮用水净化处理方面，这一技术已经得到了比较广泛的应用，能够有效去除水体中的大多数微生物、病毒和重金属等。由此可见，通过合理应用多层超滤膜技术，能够最大限度保证人们能够喝到优质、安全的饮用水。

2.2 淡化海水

由于我国地域比较辽阔，而部分地区的水资源则比较缺乏，因而我国一直致力于海水淡化技术的研究，经过几十年的研究和发展，现阶段的海水淡化技术已经趋于成熟，其中海水淡化技术主要涵盖了多效蒸发、多级闪蒸和反渗透等技术，而这三种技术仅仅能够应用在比较大规模的海水淡化工程中。在19世纪60年来，人们就都已经在深入的研究如何将膜技术应用在海水淡化过程中，但在实际的应用过程中经常会出现膜污染问题，而这一问题则严重的限制了反渗透技术在海水淡化中的应用。自超滤膜技术出现以后，已经可以实现对海水水质进行合理控制，进而提高反渗透系统中的水质。叶春松等人对中空的纤维超滤膜对具有比较高浊度的海水进行处理，这种型号超滤膜的产水浊度均值为0.11NTU，SDI15均值为2.4，COD的平均滤除比例达60.0%，胶硅的平均滤除比例达89.0%，跨膜压差保持在6.0×104Pa以内，由此可见，这种技术比超滤膜可承受的最大压差2.1×105Pa要小很多，正是由于这种优势能够提高超滤膜的稳定性，保证了水处理的效率，能够将具有比较高浊度的海水进行净化[3]。

2.3 造纸工业污水处理

通常情况下，在所有类型的工业污水中，造纸业所产生的污水处理起来是比较困难的。同时，在造纸的过程中所产生的污染会含有大量对人体产生危害的物质，而如果没有进行有效的过滤净化技术，就会使得这部分水资源无法得到净化，会对生态环境产生比较严重的破坏。在超滤膜技术应用之后，能够有效解决造纸工程排除的污水，解决了造纸业污水处理的难题。超滤膜技术正是凭借着其自身的超强过滤能力，对造纸污水中的浆液和木素等杂质进行处理。除此之外，相比于传统的处理工艺，超滤膜技术在处理污水之后，还能够对其中的一部分杂质进行回收，例如木素等物质都是可以通过回收再次利用的，并且还能够滤除污水中的漂白粉[4]。总而言之，在造纸企业污水处理中应用超滤膜技术能够更好的处理污水，提高处理效率，还可以大幅度提升造纸原料的回收效率，从而减少造纸企业的生产升本，将造纸企业的环保效益和经济效益相结合，达到共赢的目标。

2.4 含油废水处理

对于含有油脂的废水来说，大多数都是来源于人们的生活饮食。在我国的传统饮食文化中，含有非常丰富的内容，并且大多数人的饮食习惯都是喜欢用比较大量的油脂。因此，对于大部分的餐饮企业来说，都习惯在食物中加入大量的食用油，导致我国出现了大量的含油脂的废水，使得水体污染是比较严重的。从目前的情况来看，我国含油废水主要有以下几种形式：一是含有的油脂比较少，仅仅在水体的表面有少量油脂漂浮;二是水中混合了一部分散油;三是污水中存有大量的油脂，种类为乳化剂，这种情况是油化程度比较高的一种。通常情况下，前两种类型使用普通的物理过滤就可以进行处理，而对于第三种则需要使用比较复杂的处理技术，传统的处理技术难以达到要求，而超滤膜技术则可以有效解决这一问题，能够通过膜将油脂进行筛分，从而达到净化水质的目的[5]。

3  加强环境工程水处理中超滤膜技术的应用措施

3.1 做好超滤膜技术应用前组织策划

在环境工程前期，根据设计要求、现场具体情况、人员配置、材料设备到货时机等合理进行超滤膜技术应用组织设备，充分考虑超滤膜技术应用会出现问题，完善设备安装与超滤膜技术应用的配合，从安全、质量、进度以及成本等方面合理考虑，选择最优超滤膜技术应用组织设计，做好前期策划，为后期超滤膜技术的合理应用提供方便。

3.2 加强内部协调管理

在相应的超滤膜技术应用计划确定之后，在实际的超滤膜技术应用中也会存在一定的偏差，这是一种正常情况，就需要开展协调管理工作，从而使得各个部门都可以按照原有的计划来进行超滤膜技术应用。除此之外，针对同一个工作面的不同超滤膜技术应用人员，在不同时间段进行作业时，在交接的过程中必须要协调好临时设备的使用，从而让整个工程的开展更加有序。

3.3 提高超滤膜技术应用人员职业素质

要想项目的建设质量更好，就得提高超滤膜技术应用人员的协调，但是，许多的项目都并不完善，这主要是因为超滤膜技术应用队伍的素质有待提高。许多超滤膜技术应用单位为了节约超滤膜技术应用成本，仍然存在着使用一些综合素质较低的人员，给超滤膜技术应用带来了许多的不必要的麻烦，影响了环境工程水处理的整体质量。除此之外，超滤膜技术应用单位必须要注重相关人员的培养和管理，不断提高他们的知识水平和职业素养，从而让超滤膜技术应用的各项工作更加协调。

4  结论

综上所述，超滤膜技术的合理应用虽然能够提升环境工程中水处理的效率，并且其处理效果也明显由于一些传统的处理工业，但在实际的应用过程中，相关人员应该做好应用计划，选择合理的应用方法，减少超滤膜应用中的不足之处，从而进一步提升我国环境工程水处理的实际效果，改善整体的环境，为人民提供更加舒适的生态环境。

参考文献：

[1]陈晓艳，林昊.超滤膜技术在环境工程水处理中的运用[J].内蒙古煤炭经济，2017（4）：1-2.

[2]芦文慧，黄肖容.聚砜超滤膜亲水改性的研究进展[J].现代化工，2017，38（8）：23-27.

[3]王玉.纳米SiO2共混对PVDF超滤膜的结构及抗污染性能的影响[J].环境工程，2018，37（3）：28-32.

[4]邰喜庆.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].中国高新技术企业，2017，24（5）：122-123.

[5]曹鳳英，许普，李永吉，等.超滤膜分离和反渗透技术在企业水处理中的实际应用[J].当代化工，2016，45（7）：1471-1473.

[6]李建军.市政污水处理中膜处理技术的应用[J].价值工程，2018，37（13）：214-215.