环境工程水处理中超滤膜技术的应用研究

崔锁文

（辽宁省生态环境监测中心，辽宁 沈阳110000）

随着工业步伐的逐渐加快以及人们生活用水需求的不断增加，水资源污染成为人类社会生存发展的重要问题。大量工业用水的不当处理导致水资源污染的问题越来越严重，甚至已经影响到了人们正常的生活用水，为了保护珍贵的水资源，我们必须增加水资源的利用率，采取有效的科学技术手段减少水资源污染。超滤膜技术就是一种针对环境工程水处理的先进科学技术。超滤膜技术是一种利用压力差为推动力，以半透膜进行物理阻隔，对水资源进行处理、净化的先进的隔膜分离技术。超滤的过程实际上就是对水体资源中的污染物进行筛分过滤的过程，从而达到净化水资源的目的。超滤膜技术在净化饮用水、处理工业废水、海水淡化及城市生活用水处理等方面有着广泛的应用。

1 概述超滤膜技术

超滤膜技术是一种利用压力差为推动力，以半透膜进行物理阻隔，对水资源进行处理、净化的先进的隔膜分离技术。超滤的过程实际上就是对水体资源中的污染物进行筛分过滤的过程，从而达到净化水资源的目的。超滤膜技术的主要原理是利用铝膜两侧的微小压力差为推动力，过滤膜上面细小的孔径只允许水分子通过，将其它杂质阻隔在薄膜的另一侧。超滤膜是由许多细小的中空纤维构成的。超滤膜一般分为内压式超滤膜和外压式超滤膜，划分原则是按照其进水方式的不同方式而划分的。其中内压式超滤膜是先将原液注入到中空纤维内部，经过压力差的推动，水分子被渗透出去，杂质被留在中空纤维内部；外压式则相反，不将原液注入到中空纤维内部，最后水分子被渗透到中空纤维内部，其它杂质被阻隔到外面。不管是内压式还是外压式，最后达到的效果都是一样的。超滤膜的主要材料有聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等，这些材料的特性决定了超滤膜优良的物化性能和分离透过性能。超滤膜的产水量是评价超滤膜质量的重要标准，超滤膜的产水量又受到温度、操作压力、水资源污染程度以及水流速度等的影响。相关部门和人员在应用超滤膜技术时，要充分考虑到各种因素对出水量、净水效果的影响，尽量规范操作行为，发挥超滤膜技术的最大效用，实现水资源的有效利用。

2 超滤膜技术在环境工程水处理工作中的应用

2.1 净化饮用水

政府在开展环境工程水处理工作的过程中，随着超滤膜技术的不断完善，超滤膜技术现已被广泛的应用于环境工程水处理的各个方面，有效地解决了水资源污染的相关问题，解决了人们生活用水的问题。水资源污染问题严重影响到人们的生活用水，我国大部分城市和农村居民的饮用水来源主要是自来水，实际上，自来水中含有大量的杂质和污染物，有些杂质颗粒较大的杂质可以通过一般的过滤技术过滤掉，但是也有大量的微小杂质很难过滤干净。然而，超滤膜技术凭借其优秀的分离透过性能，基本可以满足净化饮用水的要求。将自来水注入到超滤膜过滤器当中，利用超滤膜管内外的压强差将自来水中的杂质隔离在超滤膜管内部，水分子渗透出去，供人们生活饮用。一般的净水器长期使用下来，自来水中的杂质沉淀得越来越多，净水管道薄膜容易出现堵塞，达不到净水的效果，而一些先进的超滤膜净水器具备冲洗排污的功能，定期的排出过滤下来的杂质，保证超滤膜净水器的正常使用，还能延长超滤膜净水器的使用年限。

2.2 工业废水处理

超滤膜技术除了被应用在饮用水净化方面，还在处理工业废水方面起着重要的作用。工业废水一直以来都是水资源污染的重要源头，工业废水处理也一直都难以得到实质性的解决。工业废水污染会严重影响到人们的生活质量以及身体健康，工业废水中含有大量的有毒有害物质不经过滤处理排放到河流湖泊中，会掺杂到人们的生活用水当中去，长期的饮用含有有毒有害物质的水会严重影响人们的身体健康。虽然人们可以采用超滤膜净水器净化饮用水，但是，从源头上解决工业废水污染更加的重要。工业废水中的有毒有害物质不像一般自来水中的杂质那么容易过滤降解，有毒有害物质的难降解程度同时也给超滤膜技术带来了一定的挑战。研究超滤膜技术的相关技术人员要不断地完善技术缺陷，还需要使用各项技术，提升其总体的耐污染性、耐酸碱性，提升该项技术的价值，在充分净化水资源的基础上，开展水回收活动，一方面避免水环境污染，另一方面实现良好的水资源节约目标。处理工业废水的过程中，需要结合不同工业行业的实际情况，采用科学、有效的方式开展处理，提升总体的过滤效果。从以下工业企业类型开展分析：第一，食品工业开展加工生产作业的过程中，废水耗费量较大，其中存在着较多高分子有机质，集中在蛋白质、乳糖和淀粉之类，想要切实有效保障和提升废水处理效率，实现回收利用目标，通过超滤膜技术将能够起到良好效果。第二，电镀工程企业是电化学中的重要内容，拥有较大的生产规模，会消耗大量水资源，在排放废水方面会带出有机碳、硝酸盐以及镍等多种物质，需要使用超滤膜开展过滤工作，减少有害物质的直接排放情况，避免严重污染现象。

2.3 海水淡化处理

环境工程水处理工作在实际开展环节中，发挥超滤膜技术的优势和作用，强化水资源处理的总体效果。超滤膜技术可以有效去除多种不良物质，使得经过净化后的水源都能充分满足人们的使用需求。在开展海水淡化工作的过程中，将会产生膜污染情况，对于水处理工作提出了较高要求。要充分开展切实有效的处理工作，加大超滤膜技术的研究力度，提升科技力量的总体水平，及时更新超滤膜技术，充分发挥其作用和优势，推进海水淡化活动的持续稳定应用。超滤膜技术成本较为低廉，而净水能力得到有效提升。在空纤维超滤膜的作用下，将能够针对高污染海水中的60%的化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）加以去除，同时还能够处理89%的硅胶，开展预处理工作，实现处理目标。

2.4 城市生活污水处理

人们居住在城市中，每天都会产生大量的生活污水废水，建筑工程在建造房屋的过程中都会构建专门排污管道和排污系统。每个城市都会在一定区域范围内设立专门的城市生活污水处理厂处理每天产生的生活污水。城市生活污水中所含有的各种有机物、无机盐以及大量细菌和固体悬浮物，如果不好好处理，污水排放到河流湖泊中会造成严重的水资源污染。我们常见的河流湖泊中藻类大量繁殖，造成有色污染，就是由于大量生活废水的不当排放造成的水体富营养化。水体富营养化实质上会破坏生态系统的平衡，严重的情况还会导致某些水生物种的灭绝，水资源污染所带来的破坏力往往超出我们的想象。相反，如果好好处理城市生活污水，污水可以被二次利用，不仅不会破坏生态系统的平衡，还能够缓解水资源紧张的问题。只要将城市生活污水通过科学的技术手段进行处理，就能变废为宝，将经过处理的城市生活污水应用于农田灌溉、建筑用水，增加水资源的利用率。我国的城市生活污水处理的具体方法首先是通过建筑房屋内部的污水排放管道将居民产生的生活污水排放到统一的污水处理中心，污水处理厂进行统一的降解、过滤等操作，然后再将得到的水资源加以储存利于二次使用。超滤膜技术被广泛应用在城市生活污水的降解、过滤等过程中，并且起到了关键性的作用。

3 结论

综上所述，超滤膜技术在我国环境工程水处理方面有着重要的作用。水资源是人类生存所必须的条件，我们应该合理利用水资源，然而随着社会工业步伐的加快，给水资源造成了严重的污染，随着工业步伐的逐渐加快以及人们生活用水需求的不断增加，水资源污染成为人类社会生存发展的重要问题。大量工业用水的不当处理导致水资源污染的问题越来越严重，甚至已经影响到了人们正常的生活用水，影响人们的身体健康。为了改善水资源污染的现象，合理的利用水资源，相关政府和各地区必选采取严肃的解决方案，采取有效的科学技术手段降解、过滤污水中的杂质和有毒有害物质。应用超滤膜技术处理工业废水、城市生活污水，净化饮用水，淡化海水，减少水资源污染，合理利用水资源，维护生态系统平衡。