超滤膜技术在环境工程水处理中的应用分析

许 明

（安徽国祯环保节能科技股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 超滤膜技术的原理与特点研究

1.1 超滤膜技术的原理

在环境工程水处理作业中应用超滤膜技术可以利用环境压力的措施达到分离溶液的目的，工作原理是超滤膜技术的滤膜表面含有较强的吸附功能，可以对溶液中存在的微生物物质、细菌物质及以其他各类物质进行有效的吸附，并且能够将半径较大的高分子量溶液成分通过超过滤膜到达另外一侧，而无机盐溶液分子较小不能被滤膜表面所吸附，可成功保留下来。超滤膜技术与以往过滤技术相比较，通过率显著提升，能够将溶液中存在的不利于水环境的物质及其他杂质彻底地清除，从而达到保证水质量的目的。另外，在应用超滤膜技术时不像以往作业中需要加入化学药剂的过程实现杂质净化，能够保证清理工作中不会另外增加其他物质，从而使水处理效果达到清理干净的要求。经实验验证超滤膜技术可以在任何酸碱溶液中达到处理效果，并且具有较好的耐热耐水解性能，应用范围较为广泛。

1.2 超滤膜技术的特点

在水处理作业应用超滤膜技术后，可总结出此技术具有如下特点。

（1）物理特点。在超滤膜技术快速发展的过程中，主要表现出物理特征，不只可以有效地保护环境，还能够避免应用过多的化学试剂，实现更优质的处理、净化效果，可以达到防止水资源受到化学试剂污染的目的。

（2）净化能力良好。超滤膜技术与以往应用的过滤技术相比较，超滤膜技术应用后达到的净化能力要显著高于传统过滤技术，能够将以往不能过滤的物质彻底性排出。

（3）操作简便化。在操作超滤膜技术时无须像传统过滤技术经过较多繁杂的操作过程，只需简单的操作即可实现过滤的作用，并且能够在特定压力的作用下让物质自动进入过滤膜，无须在此过程中采取额外的辅助措施，满足操作者简单操作的要求。

（5）抗酸功能。超滤膜技术具有较好的抗酸能力，应用于水资源处理作业中不会受到水中存在的酸碱物质影响，不会产生腐蚀的现象。可见，超滤膜技术有着传统过滤技术所不具备的特点及功能，并且可以应用于各种酸碱溶液中，具有应用范围较为广泛的优势，可以在各类污水处理工作中充分使用。

（6）耐高温。超滤膜技术可以在140℃条件的水环境中进行正常作业，处理效果不会受到高温的影响。在净化水资源方面，超滤膜技术应用时需要投入的成本较低，要显著低于传统净化技术经济效益，可以有效降低环境工程建设中的成本投入。

2 超滤膜技术应用于水处理作业中实际存在的问题

2.1 补充技术较为缺乏

从上述阐述的超滤膜技术具有的特点可知，其可以应用于各种酸碱溶液中，具有应用范围较广的优势，但是在自来水处理工作中并不适合应用此技术，会增加纯净水的生产成本。因此，在应用此技术时需要技术人员先对实际应用的环境进行详细了解，根据实际取水模式采用合理化的净化工艺，比如水处理作业中需要净化水中含有较高的无机盐含量或者较高的无机盐硬度，应选择双膜处理技术。水处理作业的目标水质较为良好，并不需要过度的处理可以采用超滤膜技术，在降低水污染率的同时有利于纯净水的生产成本。还有一些厂家在面对烦琐的水处理作业时仍然会采用超滤膜技术，导致水处理成本与工序大幅度加大，并不适合应用于经济水平高的区域。

2.2 超滤膜技术消耗能源较多

在应用超滤膜技术时需要提前保证设备具有良好的驱动力，还要在处理中配备外在动力的支持，而外在动力在支持过程中会产生较大的能源消耗，增加水处理作业的施工成本。因此，在应用超滤膜技术相关设备中必须采取检查能源消耗的问题，还要尽可能选择资源消耗最小的相关设备，解决超滤膜技术能源消耗多的问题。

2.3 超滤膜技术会增加污染

在环境工程水处理作业中应用超滤膜技术会增加水污染，导致超滤膜过滤能力不断降低，在加大处理力度时会增加能源消耗与成本投入。目前，自来水厂实施净化超滤膜的措施会采取定期五个月的净化方式，在净化时操作过程复杂。如果在操作时产生错误过程，会加大水污染的程度。因此，在应用超滤膜技术时应加大对超滤膜的保护力度。

3 环境工程水处理作业中超滤膜技术的应用

（1）在饮用水处理作业中的应用。我国水资源受到工业快速发展的影响下产生了较大的污染，较多水资源内含有较高的细菌污染物、水藻污染物等，严重影响水资源的质量，导致居民饮用水存在危险。居民饮用受污染的水后，会因细菌物质等侵蚀机体各个系统，严重影响身体健康。因此，在处理饮用水作业中采用优势较多的超滤膜技术可以彻底清除饮用水中的污染物。在应用超滤膜技术时需要保证处理质量，因为饮用水决定着我国居民的身体健康，处理质量要显著高于其他水资源的处理效果。在应用超滤膜技术时会与混凝沉淀技术结合使用，能够对饮用水中存在的污染物的处理效果产生加强作用，有效提升饮用水的质量与纯净度，达到直接饮用的标准要求。

（2）在含油废水处理作业中的应用。含油废水是指在生产中产生大量的含有油类物质的污水，含油废水的来源较为广泛，包括餐饮运营中产生的废水、石油加工时产生的废水、工业生产炼油过程中产生的废水等。这些废水含有大量的油类物质，比如分散油类型、溶解油类型、浮油类型等。应用超滤膜技术可以有效净化各类行业中产生的含油废水，体现在超滤膜技术的超滤膜具有较好的亲和湿润效果，能够将乳状油散在膜的表面并进行湿润，进而增大粒径并产生聚集。超滤膜技术的超滤膜孔径要低于液滴平均直径，液滴可在压差的作用下而发生变形，通过液滴与孔径之间产生的摩擦过程破坏表面活性剂，并在此过程中产生出内相，并与过滤膜的孔壁发生接触过程吸附在孔壁上，在逐渐聚集后形成大液滴，通过超滤膜技术产生的压力作用穿过膜孔。同时，连续相也在压力作用下而挤压至超滤膜内，且表面活性剂会遭到破坏，能够与经过孔壁后的分散相进行分相，使油水被彻底分离，废水中的乳化油去除效率也显著提升。如果在应用超滤膜技术时采用MBR工艺发挥生物降解的作用，则处理水中溶解性污染物与悬浮固体的效率会更加高效，达到水处理稳定性的目的。

（3）在城市污水处理中的应用。城市化建设是我国发展战略中的建设性内容，并且建设速度在持续加快。在城市规模不断扩大的情况下城市人口不断增加，同时也加大了城市污水排放量。在处理城市污水时只需通过简单无滤过滤的方式即可达到水处理净化的要求，因为城市污水的污染程度要显著低于工业废水等污染程度，但在处理时却存在投入成本较高、不能大规模实施的缺陷。而应用超滤膜技术完全可以解决无滤过滤存在的不足，并且可以使处理后的污水可以再次循环使用，不会对城市居民带来任何危害，进而提升了水资源的利用率，满足国家节约水资源的目标。

（4）在海水淡化处理中的应用。地球含有较多的水资源，但是可以供给人类饮用的淡水资源较少，而地球上大多数为海洋水可达到96.5%的占比。淡水资源中，一半以上的水资源属于冰川储水具有开采较难的特点。因此，为了满足人类的饮水需求，采取处理水资源的措施是缓解淡水资源缺乏的重要方法。传统处理海水的方式采用的是电渗技术淡化处理，虽然起到了一定的淡化作用，但是存在回收率不高的问题。科学研究人员针对此问题研发出了反渗技术，有效提升了回收率，并且具有处理成本低的优势。为了提高去除率引入了超滤膜技术，将去除率显著提升到98%以上，脱盐率也得到了显著提升，可达97%以上，海水水质淡化效果大幅度提升。

（5）在电镀工业废水处理中的应用。在电镀工业作业中会极大地利用水资源，同时也会排出许多的废水，这些废水中含有重金属离子成分，比如Cu重金属离子、Al重金属离子等。如果含有重金属离子的废水不进行优质地处理会严重影响动植物的生存，还会损害人类的健康。传统处理方式获取了一定的处理效果，但是未达到预期处理要求，并且部分技术还存在处理成本较高、不能大规模使用的不足。将超滤膜技术与反渗透膜技术共同应用于电镀工业废水处理中，能够达到预期处理要求，还可以大规模使用，比如陶瓷膜处理电镀工业废水可以截留90%以上的氢化物与氧化物，还可有效降低氢化物与氧化物悬浊液含量，减少电镀工业废水对环境、人类的侵害。

4 超滤膜技术未来发展方向探析

超滤膜技术经过实际应用后得到了较好的水处理效果，经研究超滤膜技术的未来发展方向，应朝向以下三个方面发展。

（1）提升超滤膜处理效果。目前，在水处理作业中应用超滤膜技术会产生超滤膜污染的问题，会直接影响水处理的效果，严重时甚至会发生二次污染净水化的现象，经常采取的措施是定期更换超滤膜。因此，应加大超滤膜技术研发力度，提升超滤膜的使用寿命与处理效果，降低生产超滤膜的成本，实现水处理行业可持续、良好的发展。

（2）延长超滤膜使用年限。超滤膜在实际使用中需要采取定期更换的措施，表明超滤膜已经到达了使用年限。超滤膜技术在未来发展中要加强超滤膜使用年限的研究力度，提高使用年限，降低水处理成本。

（3）合理组合过滤膜。在水处理作业中经常会采取过滤组合的模式，应加大组合研究力度，使组合方式更加合理化并使成本降低，为水处理作业提供先进的技术支持。

5 结束语

综上所述，超滤膜技术应用于水处理作业中具有较好的处理效果，但是仍然存在较多的不足，需要研究人员针对各种不足加强研究力度，进而为水处理工作提供先进的技术支持，促进环境工程建设水处理良好、可持续地发展。