超滤膜技术在环境工程水处理中的应用浅谈

冯淼

摘 要：现代经济的发展是以牺牲环境为代价的，人类也因此而得到了惨痛的教训。要想改善人类赖以生存的环境，就必须推行并落实环境工程，减少对环境的污染和破坏，实现生态环境的可持续发展。为了更好地推动超滤膜技术的发展，从多个角度对其进行了分析，以期加快我国水环境治理工作的发展。

关键词：环境工程；超滤膜技术；生态环境；污水

中图分类号：TU991.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.157

城市的水处理是环境工程的重要内容之一。目前，在水处理中应用较广的是超滤膜技术。采用该技术能有效过滤水体中的悬浮颗粒、胶体物质以及一些藻类、细菌、病毒等，从而起到净化水质的作用。该技术的应用优势为能效低、效率高、处理范围大等，被广泛应用于各种污水的处理中。

1 超滤膜技术的优点

1.1 出水微生物的安全性高

超滤膜的孔径通常为0.001～0.02 μm，能有效地过滤水中的微生物，并减少消毒剂的使用量。因此，应用超滤膜技术可极大地优化水质。

1.2 水质好，混凝剂投放少

在水处理中应用超滤膜技术能高效地去除水中的悬浮物和降低浊度，且无视水体的化学特性，产水浊度通常能达到0.1 NTU以下。此外，应用超滤膜技术还能极大地减少混凝剂的使用量，在原水水质允许的情况下，甚至可不投放混凝剂，从而避免其污染净水。

1.3 操控性能强大

通常情况下，超滤膜技术采用自动化PLC控制形式，能实现自调整和自适应。因其操作界面可视化，极大地降低了操作难度，操作人员只需要经过简单的学习，就能轻松操作该系统。

1.4 造价低廉，易于改造

对于现已经投入使用的净水系统，应用超滤膜技术时并不需要改造，只需要在原有的净水系统中加入超滤膜组件即可。

1.5 与其他单元的组合较为简单

超滤膜技术能与化学预氧化、强化混凝、活性炭吸附等工艺组合在一起，从而去除水中的有机物。此外，有机物的去除还对氯胺的消毒副产物起到了有效的控制作用。

2 提升超滤膜耐污染性的方法

2.1 原水预处理

在对水进行过滤前，应先对水进行预处理，即向水中投入适当的药剂，以去除水中的有机物，从而在一定程度上减缓膜污染。

研究发现，在进行超滤处理前，加入混凝剂能有效增加膜通量，这对增加渗透通量有很好的效果。在采用粉末活性炭超滤膜工艺处理水时，加入粉末活性炭不仅能避免膜受到污染，还能增加膜通量，具有一定的现实意义。此外，粉末炭会黏附在膜表面，形成滤饼层，进而起到防止污染的作用。

2.2 膜清洗

清洗超滤膜能在一定程度上恢复膜的过滤功能，常见的清洗超滤膜的方法包括物理清洗和化学清洗。物理清洗的介质为水和气。利用最普通的水洗法可发现，先进行逆流冲洗后再正冲的效果好于单独正冲或反冲，且活性剂与超声波工艺的结合比单独使用一种方法的效果好。因此，在利用物理清洗法清洗超滤膜时，可将多种方式结合到一起使用。但无论采用哪种物理清洗方式，都只能除去超滤膜表面的污染物。因此，采用化学药剂清洗也是非常必要的。

2.3 其他方法

为了实现减缓膜污染的目的，可以优化膜分离的条件，比如温度、压力和流速等，从而有效提高超滤膜技术的使用效果。目前，虽然关于水处理的技术有很多，但都只是研究热点，真正广泛应用到实际中的技术较少。因此，还有很多工作需要进一步开展，并结合实际情况选择最合适的清洗方法。

3 超滤膜技术应用中存在的问题

3.1 气动阀的开关速度

超滤膜系统的气动阀需要经常开、关，但在开启气动阀时会发出较大的响声。为了更好地解决该问题，需要经常性地调整气动阀上的消音器，控制阀门开、关的速度，从而保证阀门的开、关速度处在正常范围内。

3.2 膜通量和透水率的恢复

在超滤膜运行一段时间后，截留物会在膜上堆积，进而影响膜的透水率和膜通量。因此，除了采用普通的气洗方法外，还需要采用恢复性清洗的方式。在用质量浓度为500 mg/L的氯酸钠气洗，再用质量分数为0.7%的盐酸溶液浸泡后发现，恢复效果不持久。此时，需要更换清洗药剂，可用质量分数为1%的柠檬酸与质量分数为0.7%的盐酸混合浸泡膜组，其恢复效果较好，清洗效果较为理想。

3.3 气洗程序和冲洗气量

在传统的设计气洗程序中，11个膜组是单独设计的。由于阀门的开、关速度存在差异，在运行过程中会出现2个或多个膜组同时气洗的情况，进而导致气洗流量较小，影响了气洗的质量。为了更好地解决该问题，需要优化气洗程序，保证所有膜组参与到气洗中，且在上一个膜组气洗时，下一个膜组要呈等待状态，从而保障各个膜组的冲洗气量，提高超滤膜的清洗效果。

在采用阀门调节出水时，应选用灵敏度较高的阀门。在悬着真空装置时，必须通过管径严格计算真空泵的能力，并留有一定的余量。针对原水水质的不同，前端的预处理起着重要的作用。因此，应选择合适的预处理工艺，以保证膜系统的稳定运行和缓解膜污染。

4 结束语

综上所述，在环境工程水处理中应用超滤膜技术是当前的发展趋势。作为21世纪最重要的水处理技术，超滤膜技术具有安全性高、水质稳定的特点，在环境工程中具有非常广阔的发展前景。

参考文献

[1]李志国，臧新宇.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].科技创新与应用，2013（23）.

[2]景海伟.超滤膜技术在自来水处理中的应用研究[J].科技创业家，2014（7）3.

〔编辑：张思楠〕