环境工程水处理中超滤膜技术的应用

李想

摘  要：随着经济的高速发展，随之带来水地位的提高，水成为人们日常生活中的一分子，水处理技术的发展成为人们的焦点问题，普通水处理技术不能满足人们的需求，这时出现了超滤膜技术，解决了这个问题，超滤膜技术作为一种科学有效的水处理技术，应用十分广泛。笔者就超滤膜技术在环境工程领域的应用展开论述。

关键词：水处理;环境工程;超滤膜技术的原理;特点;应用

中图分类号：X703                   文献标志码：A

0 前言

在当今社会中，社会效益、生态效益、经济效益3种效益达到平衡状态是人们所追求的。在这个平衡发展过程中会有弊端的存在，而水污染成为诸多弊端中的一大“亮点”，传统的水处理设备和技术已经不能适用多个领域，这时超滤膜技术的产生和发展显得尤为重要，过去，超滤膜技术仅在工业领域适用，现在超滤膜已经可以在城市污水、石油废水、工业废水等多个领域应用。

1 超滤膜技术应用原理

超滤膜大多数为高压下的超滤或者半透性膜，利用一定的压力差的作用，使流体通过膜表面，若流体中物质颗粒的直径大于滤孔的直径时，物质被截留在膜的一侧。若物质的直径小于流体的直径时，流体中的物质通过滤孔，这就是超滤膜中的主要截留方式，无益物质在纳米级超滤膜的阻隔作用下大幅度减少，截留掉高分子溶质和乳化胶束团，当然流体中可能存在一些直径大的物质，依旧透过超滤膜，这就需要考虑膜和过滤液的相关化学性质了。实际上，这就是所谓的筛分作用，不过因为膜的静电效应，在具有分离和物化的性能的同时也发挥了截留的作用。

2 超滤膜技术应用的特点

（1）超滤膜技术的运用原理相对简单，可以达到自动化的程度。也因此节约了工作人员的投入，减少应用成本和工程资金的投入，符合人们的要求。

（2）高运行效率，而且控制范围广。

（3）具有巨大的研究价值和应用前景。

（4）高过滤精确度，提高滤出水的水质，减轻膜污染。

（5）应用范围广，与不同的组件组合，方式多样性，可以适应不同的超滤膜技术处理的环境。还可以额外设置多层超滤膜过滤屏障。

（6）极少使用化学药剂。甚至不需要添加化学药剂，防止二次污染，可以保证水资源的安全性。

（7）化学性质稳固，具有一定的稳定性。

（8）pH的适用范围特别广，在强酸、强碱溶液中都可用，还具有耐高温的特点。在140℃处理效果较好。可以用高温蒸汽来清洗超滤膜系统。

（9）出水过后的微生物有着较高的安全性，极易操控。

（10）与其他工艺组合，以便控制副产物的量，在某些情况下起到替代混凝剂的作用。

3 超滤膜技术的应用策略

3.1 回收食品工业废水

食品生产流程中会产生相应的废水，废水中含有大量的有机物和其他杂质有机物具有非常强的回收价值，食品污水中蛋白质、脂肪、固醇类营养物质、碳氮磷等元素和悬浮物含量较高，象BOD，COD含量，易腐败，虽然无大的毒性，但是会引起水体危害。象水体富营养化，河流中出现水华，海洋中出现赤潮的现象，借助超滤膜技术来进行处理，通过优先清除掉各类病原微生物，再进一步过滤掉废水中多余的有机物、无机物和杂质，将有害物质截留下来，减少污染物的排放量，和减小对环境造成的污染程度，同时，还可以对有用营养物质回收利用。综上所述，超滤膜技术处理食品工业废水不仅有环保节能的特点，而且还可以循环使用废水。

3.2 造纸废水

造纸废水中主要有木质素，聚戊糖还有总碱等物质。解决造纸废水的问题需要运用超滤膜技术。因为这项新型技术可以让造纸废水当中的杂质进行全面净化，实现纸浆和废液分离，将造纸废水中木质素进行收集，循环利用，浆液进行浓缩，带有毒性的化学物质过滤。而在造纸废水的处理完成之后，还可以将处理过的水继续投入工业生产的过程当中，对水资源进行循环利用。与此同时，在造纸废水当中净化出来的杂质，将其中有用的杂质通过物理或者化学方式提取出来然后进行废物再次利用，不过需要结合厂子其自身的实际情况，然后进行再利用。这样，就可以让企业减少成本，对环境的破坏程度也会降低，对相应的资源需求也会减少。综上所述，可以实现物质真正意义上的循环利用。

3.3 净化饮用水

临床医学表明现在人们的身体健康状况与饮用水的质量是否达标有着密切的关系，饮用水的质量不达标严重时，还有可能导致人的死亡。因此水处理显得尤为重要。由于超滤膜截留的分子量大。可以去除贾第鞭毛虫和隐孢子虫、细菌、病毒，有毒的水生生物，从而保障水中微生物的安全性，超滤膜技术利用压力差，使饮用水中的水分子 ，微量元素和一些有益的离子透过，而蛋白质、活性酶、细菌、病毒、乳胶微粒子，有毒的金属离子等被截留，饮用水得以净化，减小不合格饮用水的浊度，但是为了保持饮用水的质量，超滤膜系统要进行定期清洗。而且单独的超滤膜无法将病毒和细菌等清除干净，所以我们需要根据水质的特点，采取不同的超滤膜组合工艺。

3.4 含油废水处理

石油中的浮油和分散油容易处理，用物理或者机械方式进行沉淀聚集，再通过其他方法象活性炭吸附，通过分离油水混合物，可以将水中油质的含量降到最低限度。但是这种方法对乳化油却不适用，新开发的超滤膜技术就可以除去乳化油中的有机物、悬浮物等杂物。油田采出水中含有许多地下水存在的天然有机物和化合物，同时正是因为多次在开采石油过程及预处理污水阶段中使用了大量的化學添加剂和表面活性剂，从而使油田采出阶段的石油物质组成更加复杂，粗粒化法和普通分离法等传统污水处理技术已经不能适用，而超滤膜技术利用超滤膜对油的截留作用，超小的膜孔直径可以让破乳和油滴进行聚合，从而实现油水分离，除去油中的固体悬浮物有机物，乳化油和溶解油以及部分细菌。对于悬浮物来说，大颗粒的悬浮物直接进入油层可以直接堵塞孔道，孔道无法顺利流通，从而降低吸水力和石油采收率。理想情况下，具有较小孔的超滤膜可以截住水中悬浮物，满足油田注水的指标要求，实际情况是，油田采出水的成分非常复杂，如果外界环境发生巨大变化，采出水极大可能会发生化学变化，导致纵然超滤膜技术处理了采出水，也无法达到水质标准。

4 结语

虽然我国环境问题日益严重，水污染状况严重，但超滤膜技术因其强吸附力和高效率在环境工程水处理领域占有一席之地，应用前景一片正好，坚信在不久的未来，科学技术的高速发展，使超滤膜技术不断完善，提高环境工程的质量指标，最终使用水指标达到人们所期望的图景。

参考文献

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