超滤膜技术在环境工程水处理中的应用分析

祁玉清

摘要：超滤处理工艺对颗粒物、细菌等处理效果显著，其组合工艺可实现对微污染水源水及含消毒副产物水体的深度处理效果;纳滤处理工艺对低分子有机物去除、饮用水水质软化等方面有很好的效果，其在饮用水净化方面也具有一定的优势;通过膜前预处理技术和膜改性，提高膜的亲水性能，可有效缓解膜污染，强化有机物的去除。

关键词：超滤膜技术;环境工程;水处理;应用

中图分类号：X703      文献标识码：A

引言

从改革开放至今，我国工业发展速度逐渐加快，社会生产领域对于资源的需求不断加大，除了资源日益紧缺以外，环境的污染问题也更加严重。其中，水污染问题一直是我国专家和有关部门比较重视的研究内容。近年来，我国对于水处理的研究取得了比较良好的研究成果，尤其是对于净化水方面更是有着比较深入的研究。关于水处理的诸多应用技术中，超滤膜技术得到了人们的支持和广泛的应用，这主要是由于该技术经济成本较低，并且可以取得比较优良的效果。

1、超滤膜技术原理

超滤膜技术的原理主要包括以下两个方面：第一，超滤原理。超滤原理的实质是创造一个杂质难以通过的膜，并且这个膜能够允许其他物质通过。为了实现这一原理，需要建立一个高压环境，只有这样，才能将物质隔离在其他地方。随着科学技术的不断进步，超滤膜技术水平也大幅度提高，目前这项技术已经由以往的单层膜发展为多层膜，有效的提升的这项技术的实用性。与此同时，超滤膜技术还能够将溶液中的杂质分离，使纯净物质顺利的从膜通过，到达膜的另一侧。第二，微透过原理。在超滤膜技术中，可以保存超过500万的过滤分子，这些分子的总体积约为0.002um。一般情况下，可以顺利通过滤膜的物质均为无污染的纯净物质，这种原理即为微透过原理。超滤膜技术本身带有净化功能，能够清理大部分的颗粒物，有效的提高水的质量。与此同时，这种技术还可以将水中含有的有害物质过滤掉，有效的提高饮水的安全性，所以，超滤膜技术受到的更多人的欢迎。目前，超滤膜技术已经被广泛应用到污水的处理回收以及海水淡化等方面的工作中。

2、实际应用中的不足

（1）重金属水污染。在水污染中，重金属污染是破坏力最严重、影响范围最大的污染问题之一。而且重金中含有的有毒有害物质不能自然降解，当生物使用此类被污染的水源时，有毒物质会在其体内不断积累，最终导致毒性被广泛传播，造成严重的生物链破坏。现阶段，我国采用的超滤膜技术还无法实现对重金属污染的有效处理，使得重金属中的部分有害物质会渗透超滤膜介质。（2）家庭和工业废水处理效果较差。家庭废水中，比较常见的就是油脂废水。因为人们在烹饪时经常会使用食用油，然后将含有乳化剂的洗洁精来清理餐具，这就会导致超滤膜技术难以有效发挥本身的效用。针对工业领域产生的油脂废水，主要应用过滤方法来实现对水的有效处理，但是一些乳化油很难通过过滤方法来达到良好的处理效果。因为乳化油本身的直径很小，可以顺利地透过超滤膜介质，最终导致超滤膜失去效果，难以实现对废水的有效过滤。

3、超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

3.1、在饮用水净化中的应用

在社会经济的发展过程中，工业生产活动取得了长足的进步，但环境污染问题却进一步加剧，造成水资源污染情况更加严重，这种现象集中体现在水资源中含有大量的微生物以及水藻等污染物质。水资源在人们的日常生活中发挥着重要作用，饮用水的污染会对人们的身体健康产生直接的影响，因此，饮用水净化工作引起了更多人的重视，需要采取更高的净化标准。超滤膜技术是一种新兴的水处理技术，将其应用在饮用水净化工作中，能够满足饮用水净化标准，受到了业内人士的广泛认可，目前已经大规模的应用在饮用水净化中。一般情况下，在饮用水净化过程中应用超滤膜技术的流程如下：自来水进入超滤膜管内，通过水压差的作用，膜表面微孔能够通过水分子、有益矿物质以及微量元素等物质，将自来水转化为净化水。在这个过程中，自来水中含有的细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物以及大分子有机物等物质会被过滤，停留在超滤膜管内，在对超滤膜管进行清理时，可以将这些物质排出，完成自来水的净化过程。

3.2、超滤技术

超滤处理工艺对于颗粒悬浮物、胶体、浊度和细菌等污染物可以高效去除，比常规工艺在浊度、颗粒物的去除率更高。研究表明，处理出水浊度平均低于0.1NTU，对污染物的截留去除率可高达99.9%。超滤工艺对饮用水源中的抗生素残留也有一定的去除效果。由于超濾筛除分子量较多，其对有机物筛除效果一般，因此可以和良好有机物去除功能的工艺如前预氧化和吸附联合使用。粉末活性炭与超滤组合工艺、混凝与超滤组合工艺等，显著增强了微污染水源水的深度处理效果。对于饮用水处理中不可避免产生的消毒副产物，臭氧-活性炭-超滤深度处理工艺可确保进一步去除消毒副产物及有机物。在实际应用过程中，超滤处理工艺因其水质适应性强、处理效果好，可根据实际运行的场地、环境的要求，按需要增加或者减少膜组件，相比于传统工艺，其占地面积大大减少。因此，在农村饮用水处理中，超滤处理工艺是值得深入推广的技术。

3.3、在污水回收利用中的应用

随着城市化建设的不断深入，城市规模进一步扩大，流动人口数量也随之大幅度提升，造成城市中的污水排放量也不断增加。在城市水资源紧缺的情况下，对于污染程度相对降低的污水，可以采取回收利用的方式，有效的缓解城市水资源紧缺的现象，为市民提供充足的生活用水。在污水回收利用的过程中，可以应用超滤膜技术对污水进行净化。一般情况下，超滤膜技术能够对城市中的生活污水、下水管污水以及地面降水进行净化，将这些污水中能够对人们的身体健康造成危害的物质清除。通过超滤膜技术的应用，能够使污水达到排放标准，改善城市的水环境质量。与此同时，在自来水厂中应用超滤膜技术，还能够实现污水的循环利用，有效的提高水资源的利用率，有效的缓解水资源紧缺的现象。

结束语

现阶段，虽然超滤膜技术在实际应用中还存在着一定的问题，但通过对该技术的改良和优化，可以在一定程度上解决该技术的漏洞，促进水处理整体水平和效率的提升，有利于加强对环境的保护，促进社会的和谐稳定发展。

参考文献：

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[2] 张钦波.环境工程水处理中超滤膜技术的应用[J].工程技术研究，2019，4（02）：56-57.

[3] 邹利华，龚云娇，樊宇坤，梅玲莉.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].绿色环保建材，2019（01）：32+35.

（作者单位：平原县环境监测站）