超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應用研究

周旭華

（長治職業(yè)技術(shù)學院，山西 長治 046000）

1 超濾膜技術(shù)的基本概述及特點

1.1 超濾膜技術(shù)的基本概述

超濾膜屬于過濾手段之一，是出于微濾與納濾二者間，此類技術(shù)可以快速有效地將具有不同特性的雜質(zhì)過濾出來，從而使水資源實現(xiàn)凈化的效果。一般情況下，超濾膜主要包含兩個方面：一是半透性的膜；二是高壓條件下的超濾。由于膜上通常具有大量微小的細孔，故溶液在遭到高壓作用后，低能量溶質(zhì)與溶劑會由這些細孔從膜的這側(cè)流到另外一側(cè)，而阻擋某些高分子溶質(zhì)，快速達到了過濾膠體的效果。由于膜上富含化學特性，因此可以對部分物質(zhì)進行有力的阻擋。溶液在進行超濾分離的過程中，會隨著溶液壓力的加大，讓低能量分子、無機鹽等物質(zhì)成功地流到膜的另外一側(cè)，不過，溶液中的某些物質(zhì)比如膠體等是無法成功流動的，而這樣也讓水體能夠獲得進一步的凈化。

1.2 超濾膜技術(shù)的應用特點

通過分析超濾膜技術(shù)的具體應用，可以發(fā)現(xiàn)其具有很多的應用優(yōu)勢，特別是與傳統(tǒng)凈水手段相比，其鮮明地突出了適用性高、操作方便的特點。在實際應用中，其主要顯示出來的特點，闡述如下。

（1）雜質(zhì)去除效率高。在環(huán)境工程污水凈化處理中，運用超濾膜技術(shù)的根本意圖在于去除水質(zhì)中所摻雜的不同雜質(zhì)。而該技術(shù)在凈化水資源中也充分地體現(xiàn)出了自己的優(yōu)勢，確確實實地顯示出了自己在此方面所具有的強大優(yōu)勢，使得所過濾的水的量獲得了顯著改善，減少了雜質(zhì)量。通常來說，利用超濾膜技術(shù)，可讓雜質(zhì)去除率高達99.99%，快速有效地將水資源中所具有的全部膠體等雜質(zhì)完全過濾掉，是一種非常理想的凈化水質(zhì)的手段。

（2）防止二次污染。與傳統(tǒng)凈水技術(shù)方式的應用對比，超濾膜技術(shù)的應用操作并不用依靠各種化學品，也不用加入添加劑，就可以達到非常好的凈化效果。這也使得二次污染現(xiàn)象產(chǎn)生的概率明顯降低，真正確保了水資源的質(zhì)量。

（3）操作簡便。運用超濾膜技術(shù)進行水源凈化時，不用通過復雜、多樣的操作流程，只需做出開啟、關(guān)閉操作就可以了。如此也極大地強化了其應用簡便、快速的效果，不必展開復雜的操作，即可達到理想上的凈化效果。

（4）穩(wěn)定性較高。通過對超濾膜技術(shù)的實際運用進行了解可知，其具有很強的穩(wěn)定性，此類穩(wěn)定性的優(yōu)點體現(xiàn)在很多方面，譬如，體現(xiàn)在其化學穩(wěn)定性上，可以在不同溶液化學性質(zhì)條件下進行運用、操作，同樣，也可以在高溫條件下展開操作，這樣也可以達到更有效的殺菌效果，使水質(zhì)變得越來越高。

2 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的常見應用

目前，超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中得到了廣泛的運用，具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 凈化飲用水

超濾膜技術(shù)在凈化飲用水中得到了廣泛的運用。在環(huán)境工程水凈化中，水源中通常具有大量的有害物質(zhì)，比如說有毒病菌、金屬鹽等，倘若在水凈化時，未對這部分物質(zhì)進行完全的消除，那么讓其混合到飲用水中，必定會給人們的身體健康造成一定的危害。對于此，在環(huán)境工程水處理的過程中，一定要提高對處理技術(shù)的探究力度，開發(fā)出先進的水處理技術(shù)，從而改善水凈化的效果，迎合人們對高質(zhì)量飲用水的需求。如今，伴隨人們生活水平的逐漸改善，人們對飲用水的質(zhì)量標準也有了更高的要求，傳統(tǒng)的水處理手段早已無法適應于不斷提高的飲用水標準。而超濾膜技術(shù)在對水資源處理上發(fā)揮出了顯著的效果，它既可以將飲用水內(nèi)所具有的有毒病菌等物質(zhì)完全消除，也可以依照人們的需求在水中加入適當?shù)挠欣煞郑瑥娀嬘盟畠艋Ч?/p>

如張艷等就采用了超濾膜技術(shù)對飲用水進行了凈化實驗。通過混凝沉淀手段對飲用水進行了預處理，采用了中試試驗，圍繞浸沒式超濾膜凈化東江水的最有效操作方法展開了探討，這一工藝經(jīng)過對東江水中的大量有害物質(zhì)如有害微生物、氨氮以及重金屬等進行多級屏障的設立，從而讓這些物質(zhì)的含量漸漸降低，由此獲得了高質(zhì)量的飲用水。

2.2 含油廢水的處理

含油廢水著重表現(xiàn)為這三種形式：一是浮油；二是含乳化劑油；三是混合散油。其中，浮油與混合散油均較為方便去除，只要采用普通的物理手段進行過濾、沉淀就可以有效去除。不過，針對含有乳化劑油的污水，通常的簡單過濾亦或是吸附手段是難以達到有效去除效果的，所以，可以通過超濾膜技術(shù)進行完全的去除。

如含油廢水中一般所具有的油量大致是100～1000mg/L，比國家規(guī)定標準明顯高了很多，所以在排放之前，需要對油分子進行分離操作，一般是用高超的衡壓淺層氣浮技術(shù)手段，或者是中空纖維分離技術(shù)來展開有效的分離，在操作壓力處于0.1MPa、污水溫度為40℃的條件下，膜的透水速率能夠?qū)崿F(xiàn)60～120m2/h,而懸浮固體含有的質(zhì)量均值每升為0.32mg，這已經(jīng)徹底地符合特低滲透油田回注水的水資源質(zhì)量標準了。

2.3 海水淡化處理

縱觀全球各國，可以發(fā)現(xiàn)很多國家和地區(qū)對水資源的需求是非常龐大的，但實際淡水資源卻非常緊缺，尤其是對某些國家與地區(qū)而言，它們已經(jīng)在淡水資源上出現(xiàn)了非常明顯的短缺現(xiàn)象，造成當?shù)卮罅咳擞捎谒磪T乏而發(fā)生死亡的情況，因此，將海水資源轉(zhuǎn)換成人們生存所需要的淡水資源是非常有必要的，這將有助于促進人類的可持續(xù)生存和發(fā)展。在保證飲用水需求的滿足這一意圖的基礎(chǔ)上，要采取高超的技術(shù)方式把海水資源成功地轉(zhuǎn)換成淡水資源，這樣就可以極大地增大淡水資源的數(shù)量，減輕某些地區(qū)水資源匱乏的問題，而且，這一實踐也具有非常大的實際價值和意義的。這些年來很多國家都紛紛地對海水凈化技術(shù)進行了探索和研究，在反復不斷的實踐中，也得到了一定的成效。對于淡水資源匱乏的問題，可通過反滲透技術(shù)手段對海水進行處理，從而得到所需要的超純水。

這一技術(shù)的發(fā)明與推出，顯然能夠促使經(jīng)濟成本大大減小，降低支出，而且還有助于淡水資源利用率的提升。在海水淡化處理中，有效合理地運用超濾膜技術(shù)手段，可以實現(xiàn)純水的科學生產(chǎn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)的快速分離?？偟膩碚f，超濾膜技術(shù)在海水凈化處理的科學運用，一是提高了海水淡化的效率，二是依靠反滲透技術(shù)，確保了水資源的質(zhì)量高標準，且提高了反滲透膜的利用時長，使得經(jīng)濟開支明顯降低了不少。

如在海水淡化處理上，葉春松等人通過中空纖維超濾膜直接對海水進行了凈化、淡化操作，這一超濾膜的產(chǎn)水濁度均值大概處于0.11NTU，SDI15均值大概處于2.4，而COD的平均去除率則高達60%，膠硅的平均去除率則高達89%，跨膜壓差不高于6.0×104Pa，比超濾膜本身最高操作壓差明顯低很多。由此證明了這一超濾膜能夠有效地對濁度大的海水進行凈化、淡化處理，獲取較優(yōu)質(zhì)的淡水資源。

2.4 城市污水回用

對城市污水進行合理高效回收使用，可以極大地節(jié)省水資源的浪費。所以，超濾膜技術(shù)手段也被運用于對城市污水的凈化、處理。采取這一技術(shù)手段，能夠很好地對生活污水、表面降水等展開凈化處理，而且還能夠?qū)⑵渲械挠泻ξ镔|(zhì)與其他不利身體健康的物質(zhì)進行完全去除。凈化處理獲得的污水不但符合排放要求，而且還能夠通過供水工廠的二次凈化，成為人們的日常用水。這樣一來，就可以達到對水資源的循環(huán)使用了。

如在城市污水方面的處理，湯凡敏等人通過CASS和超濾膜相結(jié)合的技術(shù)手段對城市中的生活污水進行了凈化試驗操作，在水力停滯時間處于12h、CODCr濃度為215～677mg/L范圍中時，這一技術(shù)手段的出水CODCr平穩(wěn)地維持在了30mg/L，而雜質(zhì)去除率可實現(xiàn)90%之上，出水酸堿性值處于7.26～7.89范圍中。出水濁度則不超過0.5NTU?？偟膩碚f，出水的質(zhì)量是比用水標準來得高的，故能夠直接投入使用。

3 結(jié)語

總的來說，對目前環(huán)境工程水處理的有效執(zhí)行，確實具有很大的困難性，要凈化處理的污水種類豐富多樣，為了更有效、更快速地增大水處理的效果，就要積極主動促進、提升超濾膜技術(shù)的運用，同時還應當結(jié)合各運用對象展開合理規(guī)劃。對于飲用水凈化、城市污水處理等各種需求，選擇不一樣的處理手段，以此達到最優(yōu)異的處理效果，為人們提供更多優(yōu)質(zhì)的水資源。