超滤技术与设备在水处理领域的研究进展

高原

济南水务集团有限公司 山东济南 250000

1 超滤技术与设备概述

超滤介于微滤和纳滤之间，是一种膜过滤的技术手段，可以通过净化、分离、浓缩等手段去除水中的有害物质，从而达到净水的目的。这种技术的作用原理是筛分作用，可将颗粒截留在膜的一侧，也就是说当水流过膜时只能通过水和一些矿物质与无机盐，悬浮物、细菌和蛋白质等都无法通过。超滤技术已有近50 年的历史，最初诞生于美国的亚米康公司，使用的是不对称膜，可隔离物的直径在0．005 微米到10 微米之间，膜的透水率在0．5m3/（m2·d）到5．0m3/（m2·d）之间。膜的表层厚度通常都在0．1 微米到1 微米之间，在浓差极化为零的条件下可忽略溶液渗透压，所需的过滤压差在0．1MPa 到0．5MPa 之间。超滤技术所使用的膜共有两类，分别为有机超滤膜和无机超滤膜，当前有机超滤膜在超滤技术中是主要应用的超滤膜类型，材料种类有醋酸纤维、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等，其中应用较频繁的材料有醋酸纤维、聚砜、聚醚砜等，无机超滤膜的材料种类有陶瓷、氧化铝、多孔玻璃等[1]。

相较于传统过滤技术，超滤技术具有以下几方面的优势：第一，超滤技术的筛分孔径更小，在处理效率上有着非常优秀的表现，而且细菌、病毒、胶体微粒、蛋白质、大分子有机物等基本都可以被截留。第二，超滤技术在处理过程中只需要消耗很少的能量，因为这种技术只需要低压作推力即可进行应用，而且操作过程非常简单，可节省很多水处理成本。第三，超滤技术没有相际间变化的限制，常温也可完成应用。第四，超滤技术有着更广的应用范围，通过对不同超滤膜的应用可实现对不同分子量溶液的过滤。第五，超滤技术的应用通过超滤设备实现，超滤设备根据需要可大可小、结构形式多种多样很容易实现，而且设备的结构复杂性低，不仅操作简单，后期的检修和维护也很方便。

2 超滤技术与设备在水处理领域的研究进展

2.1 日常水资源处理

如今我国工业持续进步，促进了国家经济的发展，如今国民生产力的提升和社会经济的发展和进步，使得环境问题变得越来越严重，环境和人类的生存有着紧密的联系，要是没有合理地处理环境污染问题，就会给经济的发展和进步造成一定的影响。在这个时期，需要保障环境工程的可持续发展，避免给人们的生命以及生产受到较大的影响。所以环境保护环境工程是相对重要的，需要增强对于水资源保护的重视，其中水资源的使用是比较重要的，和人们的发展有着紧密的联系。

2.2 电镀工业废水处理

科技进步提升了我国工业的发展速度，随着市场经济形势的转变，各类中小型企业数量增多，行业种类增加，加之环保意识不足，给空气造成了一定的污染。工业废水中含有较多的重金属，给人体带来的危害更大，在一定程度上也给处理工作增加了一定的困难。一般情况下污水的处理通常是根据水中杂质的情况，通过一定的化学制剂发生反应以达到消除杂质的目的。比如，次氯酸钠能够分解含氰和碱类的工业污染水。这种方式表面上看消除了有害杂质，但是极易出现其他物质残留，使水源发生再次污染。超滤膜技术应用后，极大改善了传统处理工艺上的问题，在合理控制成本的同时，有效提升了水资源的改造效率，因此被广泛推广使用。过滤膜选用陶瓷材质时，能够通过pH 值的调整，有效隔离一些氧化物的沉积杂质，从而有效改善污染水质[2]。

2.3 城市污水的回收利用

随着城市化进程的不断加快，人口数量不断上升，污水排放量也随之升高，必须采取有效的水处理措施加以解决，才不会造成大量水资源的浪费。因此，加强城市污水的回收利用迫在眉睫。将超滤膜技术引入到城市污水处理和回收利用中，可以对城市污水资源进行有效地过滤和处理，为我国城市水资源的保护和节约创造良好的条件。

2.4 油质废水净化处理

其中对于含油废水的操作可以划分成多个种类，一般情况下，在水中分布的散体以及浮油，比较方面进行清除，借助物理的过滤措施能够有效地进行过滤，而且可以发挥一个量化的水处理效果。所以对于设计人员来说，在进行分析工作的时候，需要参考水污染过滤材料选择合理的方法，确保可以充分显示出超滤膜技术的实际价值，借助超滤膜技术能够有效地去除大分子块，针对较小的分子能够均匀的通过过滤器，实现一个量化的过滤效果，不仅如此，借助超滤膜技术可以充分清除里面存在的催化剂，确保可以有效地净化含油废水。

2.5 海水资源开发利用

环境工程除了污染治理外，还更加重视有效利用自然界的现有资源。淡水资源紧缺的状况下，人们将目光转向了大海，海水资源丰富，如果能够有效处理并加以合理利用，能够有效解决我国目前淡水不足的现状。研发至今，海水蒸馏、冻结或者用电渗析分解等各种技术层出不穷，但是从实际应用效果来看都不够理想，资金耗费较大，获益甚微。在研发中，超滤膜技术以其独特的优势，有效分离各种污染物，并且无需过多的投入，对于环境也没有特殊的要求，便于后期维护工作，目前已被大范围推广[3]。

3 结语

在处理废水污水的时候，借助超滤膜技术可以使得人们得到更加优质的水源。虽然这项技术使用可以发挥一个良好的效果，不过还是存在一定的问题，在这个时期，需要增强研究力度，选择合理的方法来消除存在的各种不足之处，有效地处理和防治水资源污染情况，增强对于环境的保护，确保社会可以保持一个良好的发展状态。