环境工程中超滤膜技术的应用分析

2021-01-10高月岗聊城市茌平区环境监控中心山东聊城252100

化工管理 2021年2期

高月岗(聊城市茌平区环境监控中心，山东聊城 252100)

1 超滤膜技术机理概述

超滤即是指在溶液压力控制范围下使溶剂和一些低分子量溶质透过膜上微孔到达膜另一侧的过程，在这一过程中，高分子溶质以及相关乳化胶束团则会截留下来，这样也可实现透过溶液进行分离。对于截留过程而言，其实际上是借助筛分的作用，然而由于受到膜的静电效用影响，截留功效也能得到全面的发挥。在开展超滤分离工作的过程中，料液在一定程度上会受到外部压力的作用，使得膜表面及微孔可吸纳胶体物质及高分子物质，而孔内由于受到阻塞也会出现截留的现象，再加上膜表层筛分作用的发挥，也会使超滤膜技术全面发挥阻止作用，而水分、低分子物质以及无机盐等则会透过膜。通常情况下，超滤膜技术截留分子量的定义域控制在500～500 000范围内，而孔径数值则是在0.002～0.100 μm 之间，在开展工作的过程中，操作静压差为0.1～0.5 MPa，至于被分离组分的直径则在0.005～10.000 μm 之间。

2 在环境工程中，超滤膜技术存在的问题分析

首先，在对超滤膜技术进行应用的过程中会出现膜污染问题，该问题对于超滤膜的应用会产生极大的影响。在膜表面上，由于膜污染以及污染物质的不断沉积，其在很大程度上都会降低膜的通量。超滤膜污染包含很多，比如沉淀污染、吸附及生物污染等。要想对超滤膜污染进行有效控制，工作人员需要借助膜组件方法以及开展膜面预处理工作等。因此要想将膜污染问题进行有效缓解，工作人员就需将超滤膜系统的处理能力进行大幅度提高，这样系统的运行费用也会得到有效的降低。

其次，超滤膜可分为浸入式以及压入式两种，不论是哪一种超滤膜都需借助压力进行驱动。

再者，我国采用的膜技术还不够成熟，而且与其他技术联用的水处理方法也有待提高，正因如此，膜技术的发展会受到很大的限制。

最后，随着超滤膜技术在农村饮用水处理工作过程中的不断应用，因为缺乏有力的理论支持，也使得超滤膜技术在我国各地区的农村没有得到全面的推广。

3 环境工程中超滤膜技术的应用对策

3.1 在饮用水处理工作中的应用

随着国家经济的不断发展，人们的生活质量也得到了提高，对于水资源的纯净度，他们也有了更高的要求。因此，饮用水的处理及净化问题已成为当下人们最为关注的一个问题。

对于居民饮用水而言，要想使其可将人们的生活及社会发展需求进行满足，就需要将饮用水中的杂质及有害物质的含量进行大幅度降低。在饮用水净化领域，超滤膜技术具有极大的应用价值，通过对该技术进行应用，水资源中的细菌等有害物质也能得到有效去除[3]。

3.2 在海水淡化工作中的应用

如今我国海水淡化技术已逐渐成熟，该技术在很大程度上都可将社会发展的需求进行满足。然而因为水资源的再利用率较低，这也是的海水淡化工作的消耗极大。

在开展工作的过程中，对超滤膜技术进行的应用实际上就是利用反渗透技术从而实现对海水的净化，相较于其他技术来说，超滤膜技术具备很大的优势，比如对能源的需求较少，以及相关企业不需要投入大量的成本便可有效开展工作，而超滤膜技术的净化效果也极佳。

不仅如此，随着超滤膜技术的不断应用，膜污染问题也得到了有效的解决，而将该技术与反渗透技术进行有机结合，净化海水的效果也会得到最大限度的提高。

3.3 在电镀废水处理工作中的应用

污水中含有大量的有害物质，如锌、镉元素等，这些有害物质不论是对自然环境还是人们的生活，都会产生极为不利的影响。因此，要想促进社会经济及生产的不断发展，对于这类废水我国需进行及时、有效的处理。对于电镀污水而言，其中的元素很难会被吸收，如果采用生物措施其是无法达到净化和处理效果的。如若借助电解法对污水进行净化和处理，其也会消耗大量的能源及成本，而国家也需进行大量的投资。借助铁氧化法对污水进行处理，其不但会涉及到更多、更复杂的工作，而且对污水的处理效率相对较低，经过处理的水资源的净化程度也有待提高。

3.4 在食品工业废水回收工作中的应用

相较于生活污水与海水的净化处理，工业废水的处理工作存在很大的差异。因为工业污水的种类极多，所以工作人员在应用超滤膜技术进行工业污水的过滤处理时，需要按照工业废水的具体类型从而开展工作。工业废水包含了食品以及电镀、含油废水等，食品产业在进行食品加工的过程中，会产生极大的工业废水，其中就包括了淀粉以及乳糖等有机物质，由于这些物质的分子直径较大，工作人员在对超滤膜技术进行应用的过程中，也需对这些物质进行高度关注，同时也要将有机物质的回收工作做好，只有这样，食品工业废水的净化效果才能得到有效的保障。

对于电镀行业而言，在开展生产工作的过程中也会产生较多的工业废水，所以工作人员可借助超滤膜技术与反渗透技术结合的方法对工业废水进行有效净化。由于该方法可对硝酸盐这类无机物进行有效的过滤，所以其在很大程度上都可避免污染问题出现。

至于含油废水，如若其中含有的污染物只是浮油及分散油，那么工作人员开展的净化工作也较为容易。而如果其中含有的污染物以乳化油为主，那么工作人员便需采用相应措施进行针对性处理。借助超滤膜技术可有效将乳化油及水分进行分离，而含油废水也可得到高效净化。

3.5 在造纸废水处理工作中的应用

随着社会经济的不断发展，我国的各个行业领域也取得了很大的成就。如今，无论是国家政府办公机构还是各级学校，都会使用大量的纸张，因为人们对纸张有着极大的需求，这也使得造纸厂的废水污染问题加重，对于我国的生态环境更是产生了极大的影响，如果工作人员借助化学药剂对造纸废水进行处理，其不但无法起到好的净化效果，而在处理期间因为化学药剂会随水溶液流入到地下，其也会对地下水造成极大的污染。

通过对超滤膜技术进行应用，水溶液中的纸浆可以得到有效压缩，而纸张的重复利用率也会得到最大限度的提高，这样工作人员也可对地下水进行有效保护，以防其受到水溶液的污染[4]。

3.6 在含油废水处理工作中的应用

在含油废水中包含了分散油、乳化油以及浮油等物质，对于分散油及浮油来说，工作人员借助活性炭吸附以及机械分离等技术便可对其进行有效的处理，而油也会得到最大限度的降低。不过针对乳化油，因为其含有表面活性剂，还有相同作用的有机物，再加上油是以微米大小的离子存在于水中的，工作人员若是采用粗粒化法以及重力分离法进行工作，其效果并不显著。

然而，通过对超滤膜技术进行应用，低分子有机物以及水分会成功透过膜，这样不但可以起到除油的作用，同时还能有效去除BOD及COD，而油水分离的效果也会达到最佳。