环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用

2021-11-23赵浩华

商品与质量 2021年34期

赵浩华

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州 310000

通过运用多层膜，分离处理不同物质是超滤膜技术的基本概念，其主要参照溶质、溶剂可分离的性质，具有显著的分离作用。将其应用到环境工程水处理作业中，能够为污水处理工作带来很大帮助。本文以超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用为探讨主题，简要分析其技术原理与应用特点，从饮用水净化、市政废水处理以及工业污水处理等方面阐述其应用方法。

1 超滤膜技术概述

1.1 膜分离

压力推动是膜分离的主要作用力，由超滤、微滤、纳滤和反渗透四种技术构成了膜分离。不同的膜分离技术主要表现在分离范围的不同，其中超滤技术以净化和分级为主，微滤技术以微小物质的过滤为主，反渗透技术以节流为主，纳滤技术在超滤技术和反渗透技术之间。通过对实际的膜分离技术分析能够表明，在饮用水的处理中以超滤技术的效果最好。

1.2 超滤膜分离

在进行超滤膜分离的水处理操作时，应注重以下两个方面的加强：第一，通过机械进行更高效的膜面筛分，第二，停留溶质于膜表面和膜孔位置。压力差是发挥超滤膜分离技术作用的关键，能够将液体中过大的物质通过膜表面的滤孔进行排除，只有小于滤孔的物质才可流入滤膜，使不同的物质得到有效过滤，确保过滤质量[1]。

1.3 超滤膜的材料

随着超滤膜技术的不断发展，在超滤膜材料方面在不断地优化和创新，逐渐诞生出多种类型的超滤膜材料，通常以醋酸纤维素和聚丙烯材料为主。在进行实际的超滤膜技术处理过程中，会由于材料所具有的不可逆的吸附问题造成膜通量的下降。对于超滤膜材料的优化和应用还需要加大投入，采用pH值适中、化学稳定性高、难以被微生物降解的高分子材料，可提高超滤膜技术的处理水平。

1.4 应用特点

相比于其他类型的过滤技术，超滤膜技术在实践应用中体现出了良好的清除效果，经过处理的水质更佳，大大削弱了对化学试剂的依赖性使用，有效避免出现二次污染问题。显著的安全性也为操作人员的技术应用带来诸多便利，依托于编程化管理模式，整个处理系统的运作效率大幅提升。除此以外，超滤膜技术的耐化学性较强，不仅耐碱耐酸，还体现出耐水解的良好特质，普遍适用于大部分的处理情况。

2 超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用

2.1 饮用水净化

在城市工业化发展的进程中，水污染问题愈发严重，对人类的人身安全与身体健康带来较大威胁，也在一定程度上制约并阻碍着城市文明的健康发展。藻类与病原体是导致出现水污染问题的两方面主要因素，要想使得这一问题得以有效解决，还需重视污水处理中水纯度的进一步提升，为人们的饮水安全提供基本保障[2]。

2.2 市政废水处理

处理市政废水主要目的在于对水资源的节约利用，满足城市生产生活的用水需求。在现阶段城市废水的处理作业中，主要涉及到反渗透技术与离子交换技术等。在市政废水处理中引入超滤膜技术的应用，可以使得管道污水、生活污水以及地表沉积物中的杂质得以有效过滤，并最大程度上清除内部存有的有害微生物等。通过实践应用可以发现，超滤膜技术在实际应用中具有以下特点：①不会带来质变问题，有效保证整个过滤过程的稳定运行。②精巧的设备结构为工作人员的技术操作提供方便。③针对各种类型的分子量物质，可以进行与之对应的不同的分类操作，高效自动化的设备系统大幅提高了分离作业效果。④能够适应多样化的不同水質，具有十分广泛的应用范围，将超滤膜技术正确地应用到废水处理中，能够促进市政废水再利用效率的稳步提升，对城市文明的进步发展大有助益。

2.3 工业污水处理

社会经济的快速发展离不开工业产业的有力支持，近年来，以食品工业为代表的行业领域发展迅猛，但在此过程中也带来了不少的工业废水，极大地加重了市政污水处理的工作负担。在工业废水中，残存着蛋白质、淀粉以及脂肪等生产加工后产生的物质，其具有一定的再加工利用价值。除此以外，在食品工业的生产作业中，需要对此类物质予以及时处理，避免其释放出过量的BOD，或使得含有高有机含量的污水流入自然环境中，对环境安全以及人体安全带来不利影响。利用超滤膜技术处理此类工业污水，可以将淀粉、脂肪与酵母等物质从污水中分离出来，以便进行二次加工利用，为水资源的使用安全提供重要保障。高效、科学地处理食品工业废水，还能够减少BOD与BOD废水对环境的污染，全面提升污水处理工艺水平。

2.4 海水淡化处理

随着世界淡水资源的紧缺，人们将研究的注意力集中在丰富的海水资源上。海水占据地球的2/3，如果能够将海水有效淡化，将大大缓解人们面临的淡水资源危机。海水之所以不能作为生活用水，是因为海水的含盐量极高。利用超滤膜进行海水淡化的研究已经取得了一定的进展，通过改变超滤膜的过滤特性，能够使海水中的盐物质析出，而其他成分则可以保留，不会影响水的性质。利用超滤膜进行海水淡化的方式被称为反渗透。反渗透可以提高海水脱盐的效率，在未来的水资源保护中有广阔的应用空间[3]。