超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用探究

張 珊，鄧運全，孫 林

（1.山東省濟寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 濟寧 272000；2.山東省濟寧市生態(tài)環(huán)境信息和技術(shù)中心，山東 濟寧 272000）

過去由于技術(shù)發(fā)展的局限性，人們在對水進行處理時，主要是利用消毒劑等進行相應(yīng)的消毒處理。這種處理方式不僅難以保障人們的飲水健康，還無法滿足各項工作的實際需求。人們在后續(xù)工作中不斷探索，并對水處理技術(shù)進行了有效改進。當前，人們主要使用超濾膜技術(shù)來對水進行處理，該技術(shù)不僅能夠有效保障用水循環(huán)率，還能滿足人們的生活凈水需求。

1 超濾膜技術(shù)概述

就當前而言，超濾膜技術(shù)由于在具體應(yīng)用中所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢，逐漸成為常用的水處理方式之一，世界上多個國家對這一技術(shù)進行了有效利用。表1為國內(nèi)外部分采用超濾工藝的水廠。

超濾膜技術(shù)可以有效地對水污染問題進行處理，在我國環(huán)境工程中占據(jù)著非常重要的地位。和傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，該技術(shù)在實際應(yīng)用中擁有更加強大的優(yōu)勢。在過去對水源進行凈化時，往往會使用到消毒劑以及凈水裝置。這兩者雖然可以對水源進行一定的凈化，然而會給水質(zhì)帶來一定的隱患。超濾膜技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決傳統(tǒng)技術(shù)所導(dǎo)致的環(huán)境問題。除此之外，由于這種處理方式是利用過濾膜來對水源進行凈化，因此可以有效地將水源中的有害物質(zhì)分離，滿足人們的用水需求。

表1 國內(nèi)外部分采用超濾工藝的水廠

2 常見的超濾膜技術(shù)

2.1 雙模凈水處理技術(shù)

雙模凈水處理技術(shù)是常見的超濾膜技術(shù)之一，在應(yīng)用中重點是利用雙側(cè)過濾膜或反滲透膜與過濾膜結(jié)合使用，進一步解決原水中硬度及含鹽量過高的缺陷，以滿足人們的用水需求。由于該技術(shù)凈水效果突出且效率高，因此主要被應(yīng)用于居民生活用水的凈化處理工作[1]。

2.2 圍繞超濾進行的短流程水處理技術(shù)

圍繞超濾進行的短流程水處理技術(shù)主要是應(yīng)用于一些水質(zhì)優(yōu)良的水源中，通過對多重凈水處理工藝進行有效整合，將自來水廠進行改進或直接就地建設(shè)新的自來水廠，在最大程度上避免凈水工作受到水廠場地的限制。與此同時，可以根據(jù)周邊地理環(huán)境的特殊性對水源進行有效調(diào)節(jié)，以此為基礎(chǔ)對工藝進行有效優(yōu)化。

3 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用問題

3.1 補充技術(shù)不充分

我國地域?qū)拸V，幅員遼闊，不同地區(qū)的經(jīng)濟優(yōu)勢各有區(qū)別，南北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有著一定的差異。利用超濾膜技術(shù)對自來水進行處理時，需要投入較高的經(jīng)濟成本。因此該技術(shù)對于一些經(jīng)濟落后的區(qū)域并不適用，而這也是超濾膜技術(shù)在應(yīng)用中最大的缺陷。因此在對水處理工藝進行選擇時，工作人員要對現(xiàn)場環(huán)境進行全面了解，并且結(jié)合當?shù)鼐用袢∷兴憩F(xiàn)出的特點以及當?shù)厮吹膶嶋H情況來決定是否選擇超濾膜技術(shù)。

3.2 能源損耗大

在使用超濾膜技術(shù)對水源進行處理時，整個處理過程將會消耗大量能源。除此之外，該技術(shù)在具體應(yīng)用時還需要一些外動力輔助，這也會消耗掉一部分額外能源，因此整個工藝所需要的經(jīng)濟投入非常龐大。由于超濾膜技術(shù)的這一特點，現(xiàn)場工作人員能夠隨時對能源的具體耗損情況進行有效探查，盡可能地在滿足進水需求的前提下，選擇一些耗能較小的機電設(shè)備，從而使能源利用率得到保障。

3.3 污染問題

超濾膜技術(shù)經(jīng)過多年的改良，盡管當前其凈水效果已經(jīng)十分突出，然而在水處理工作實際進行中，由于各種因素的影響依然會產(chǎn)生一定的污染。在這樣的情況下，如果工作人員不能及時對超濾膜進行相應(yīng)的凈化工作，就會使其過濾能力在應(yīng)用中逐漸下降，并且進一步加大對能源的消耗量，處理成本也隨之增加。此外，超濾膜工藝在應(yīng)用過程中較為復(fù)雜，對工作人員的專業(yè)水平有著極高的要求。如果工作人員由于工作態(tài)度不認真等原因?qū)е缕洳僮鞑灰?guī)范，將會進一步加劇水污染[2]。因此，在該工藝實際應(yīng)用中，要加大對超濾膜保護的重視程度，并且對其進行定期凈化。圖1為膜污染機理。表2為常用膜清洗方式及其適用污染類型。

圖1 膜污染機理分析

表2 常用膜清洗方式及其適用污染類型

4 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的具體應(yīng)用

4.1 飲用水凈化

隨著人類社會科技水平的不斷進步，工業(yè)化城市進展速度也不斷加快。在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，生態(tài)環(huán)境污染問題也逐漸開始對人們的日常生活造成影響。在各項污染中，水污染問題由于和人類生活密切相關(guān)，引起了人們的重點關(guān)注，尤其飲用水的凈化處理工作更是如此。如果在飲用之前未采取有效措施對水源中存在的病原微生物進行有效過濾，則會對人類健康造成嚴重威脅，同時也會對城市建設(shè)工作造成不利影響[3]。因此，在各項活動進行中，必須要進一步加大對飲用水的凈化力度，全方位利用超濾膜技術(shù)在具體應(yīng)用中所表現(xiàn)出的一系列優(yōu)勢，將水源中的微生物及水藻進行有效過濾。為了保證過濾質(zhì)量還可以利用多重膜聯(lián)合使用，在最大程度上降低飲用水中有害物質(zhì)的含量，例如氨氮、有機污染物等雜質(zhì)，為人類生活用水提供更加安全放心的水質(zhì)。

4.2 海水淡化

由于人類活動愈加頻繁，陸地上的淡水資源消耗速度加快，人類所擁有的淡水資源變得越來越少。通過有效的方式方法將含量豐富的海水資源進行淡化，可以有效緩解當前人類水資源淡水資源短缺的問題。在諸多的淡化處理工藝中，超濾膜技術(shù)的淡化效果最為突出。在海水淡化工作中，可以全面利用該技術(shù)的分離及物化性能，對海水進行有效淡化。在該工藝實際應(yīng)用中，要進一步加大對反滲系統(tǒng)的控制力度，這樣可以有效增加滲透膜的使用時間，減少制備淡水的經(jīng)濟投入。通過以上分析不難發(fā)現(xiàn)，在海水淡化工作進行中，合理利用超濾膜技術(shù)，不僅額外地增加了淡水資源的獲取路徑，而且還能進一步過濾掉海水中的雜質(zhì)。

4.3 城市污水處理

隨著我國城市化進程不斷推進，國內(nèi)人口數(shù)量急劇增加，各類工廠不斷擴建，人們在日常工作及生活中所排放的污水量也逐年上升。這種情況不僅使環(huán)境污染進一步加重，同時也進一步加大了水資源的浪費。因此相關(guān)部門必須進一步加大對城市污水的處理力度，通過超濾膜技術(shù)的合理利用，對城市污水進行有效的回收和再利用。通過對各類廢水的過濾處理，將其中所包含的有害有毒物質(zhì)進行有效過濾，使其達到國家制定的排放標準。在此基礎(chǔ)上也可以進一步對其進行再次處理，當達到飲用水標準之后投入到居民用水，使城市污水實現(xiàn)循環(huán)利用。

4.4 含油廢水處理

含油廢水主要有浮油、乳化油以及分散油三種狀態(tài)，主要來源為人們的日常生活。其中浮油以及分散油，由于本身所具有的特點，要想對其進行有效處理，通過機械分離、活性炭吸附等凈水環(huán)節(jié)即可完成。然而，由于乳化油中油和水處于相互結(jié)合的狀態(tài)，因此要想對其進行有效處理，難度非常高。而通過超濾膜技術(shù)可以將其中包含的低分子以及水進行有效過濾，將一些油性大分子進行截流，從而快速完成油水分離工作。