超滤膜技术在环保工程污水处理中的应用

洪 洁

（浙江天弈环境有限公司，浙江 杭州 310012）

为了保护地球生态环境及实现人类经济社会的可持续发展，世界各国都投入了大量人力、物力及财力资源来开展各类环保工程建设。环保工程中包含许多内容，污水处理是其中最重要的内容之一，也是开展起来难度最大的内容之一。污水处理首先要选对技术方法，只有在先进科学技术的支持下，才能够确保污水处理目标的有效实现。超滤膜技术目前已在污水处理领域中大放异彩，其优异的污水处理效果，为现代污水处理工作指明了新的发展方向。

1 超滤膜技术介绍

1.1 超滤膜技术的原理

简单来说，可以将超滤膜技术解释为溶液分离下的加强浓缩处理技术。超滤膜技术主要运用了两大原理：一是超滤原理，二是微透过原理。其中，超滤原理是指通过在溶液中添加一个其余物质可以穿过但溶质难以穿过的膜来实现污水处理目的，它的前提是要有足够的压力把物质推向膜的方向。目前我国的超滤技术已经比较成熟，能够非常高效且有针对性地排除掉溶液中的杂质，最大限度地避免杂质穿过滤膜，同时所采用的膜也从过去的单层膜逐渐向多层膜发展，总体实用性有了显著提升。微透过原理是指只有一些细小的、无污染的物质能够从膜中穿过，通常在超滤过程中分子量的保存数量约为500万，质量约在0.002-0.100um范围内。基于微透过原理，可以将污水中所含的绝大多数乃至全部颗粒物、有害物质等清理干净，以最大限度地提高出水水质。

1.2 超滤膜技术的特点

超滤膜技术拥有很多鲜明的特点，这些特点也是它的优势，正是由于这些优势才使得该技术表现出了优异的污水处理效果，在环保工程污水处理中得到了广泛应用[1]。具体来说，首先，超滤膜技术具备物理性，换言之它是一种物理污水处理技术，在应用过程中无须使用化学药剂、无须经过任何化学反应，不会对水资源造成二次污染，非常节能环保；其次，超滤膜技术具备强抗酸性，在应用过程中不易受到污水中的各种酸碱物质的影响和损害；再次，超滤膜技术具备强抗温性，在高温下不易发生损坏，可以使用高温气体对其进行消毒，其最高耐受温度可达140℃；第四，超滤膜技术具备操作便捷性，该技术在应用过程中操作容易、步骤简单，不涉及过多的繁琐操作和额外步骤；最后，超滤膜技术具备低成本性，它的应用成本显著低于传统污水处理技术，可为环保工程节省很多开支。

1.3 超滤膜技术的工艺及流程

超滤膜技术在环保工程污水处理应用中主要涉及到两种工艺：一是沉淀超滤工艺，二是砂滤超滤工艺。其中，沉淀超滤工艺的基本流程为：污水混凝及沉淀处理→水泵加压→泵入膜分离器→超滤膜过滤→流入产水箱→流入调节池。砂滤超滤工艺的基本流程则为：污水混凝、沉淀及砂滤处理→水泵加压→泵入膜分离器→超滤膜过滤→流入产水箱→流入调节池。从二者区别上来看，砂滤超滤工艺比沉淀超滤工艺多了一个污水砂滤环节[2]。需注意，随着膜使用时间的延长，其会逐渐受到污染而降低过滤效率，针对该问题，可使用产水箱中的水来反向冲洗膜，以使之过滤能力恢复。再者，还可利用化学强化维护手段来缓解跨膜压力，以避免过高频率的清洗。近年来，随着超滤膜技术的不断发展，人们在其传统工艺流程的基础上又进行了许多优化，例如可以将第一步改为对SBR池的出水直接进行过滤、适当延长制水时间等；另外在清洗膜时，也可以改用柠檬酸进行清洗，或是交替使用次氯酸钠与柠檬酸进行清洗。优化后的工艺流程能够进一步提升超滤膜技术的污水处理效果及降低成本。

2 超滤膜技术在环保工程污水处理中的应用意义

众所周知，水是地球上的宝贵资源，是人们赖以生存的物质，所以保护水资源是现代人无可推卸的责任与义务。但就我国目前的实际情况来看，水污染和水资源短缺问题仍旧十分严峻，这既影响了人们的健康生活，又抑制了生态环境可持续发展及生态文明建设。之所以会出现这种状况，一项重要原因就是对污水的处理水平不足、处理效率较低。污水处理是环保工程中的重要内容，如今全世界都在积极开展环保工程，所以污水处理也是全世界所共同重视的一项工作。当前水资源保持、利用的总体形势对污水处理工作提出了极高的要求，只有不断提升思想重视程度，积极更新应用先进、合理、科学、有效的污水处理技术开展工作，才能够满足不断变化的污水处理要求。而在已有的众多污水处理技术当中，超滤膜技术是比较具有代表性的一种。超滤膜技术的本质是在溶液分离下的加强浓缩处理技术，通过在环保工程污水处理中应用该技术，可以实现对水体中细菌等物质的完全截留，从而得到更好、更稳定的出水水质。由于其出水浓度较低，其中含有的微生物安全性也想对较高。在现实中，大部分水厂的供水规模都比较灵活，都可以适用超滤膜技术，一般只需添加上相关超滤膜组件即可实现对超滤膜技术的应用。可以说，超滤膜技术改变了传统污水处理模式，促使污水处理行业趋向了集约化发展。因此，无论是站在行业发展角度上，还是站在环保工程发展角度上，乃至站在整个经济社会发展角度上来看，超滤膜技术的应用都具有重要意义。

3 污水的主要来源

3.1 工业污水

工业污水是指在工业生产过程中产生的污水。工业生产的很多环节都需要运用到大量水资源，随即而来的就是工业生产过程产生的大量工业污水，例如产品生产环节、设备清洗环节、场地清洗环节等，都会产生大量污水[3]。近年来，随着我国工业化进程的不断加快，工业污水的排放量也呈现出逐年升高趋势。

3.2 生活污水

生活污水是指在人们的日常生活中产生的污水，例如洗漱污水、烹饪污水、清洁污水等[4]。近年来，随着城市人口数量的不断增长及人们物质需求的不断提升，生活污水的排放量也日益增多，并且由于部分城市的排水管网建设不够完善，排放量的增加还直接导致了城市水体污染的加重。

4 超滤膜技术在环保工程污水处理中的具体应用

4.1 在净化饮用水中的应用

人的生存离不开饮水，若饮水质量差，或是饮水中存在有害物质，那么将会严重威胁到人的身体健康乃至生命安全。所以，现代人的饮用水必须是经过净化而达到相关饮用水净化处理标准的水，而是否能够净化达标，则取决于所采用的净化技术效果好坏[5]。近年来，随着我国饮用水净化处理标准的不断提高，传统的净化技术已经逐渐无法满足实际要求，在此背景下，寻找更加先进有效的净化技术成为了燃眉之急。而大量实践经验表明，应用超滤膜技术来净化饮用水，可以非常轻松地将饮用水中的绝大多数微生物和有害物质滤除掉，既可行又可靠，且能够充分满足现阶段的饮用水净化要求。

4.2 在淡化海水中的应用

地球上并不缺水资源，所缺的其实是淡水资源，大量的海水一般情况下是无法直接进行应用的，必须要经过淡化后才能够应用，因此淡化海水是一项重要研究课题。以往常使用的淡化海水技术主要有：多效蒸发技术、反渗透技术、多级闪蒸技术、压汽蒸馏技术等[6]。这些技术虽已发展比较成熟，但在实际应用过程中却存在着许多缺陷和不足，例如在反渗透技术的应用中存在着膜污染的问题。不过，随着超滤膜技术在淡化海水中的应用，一些问题得到了有效解决。应用超滤膜技术来进行海水淡化处理，一方面能够更有效地控制水质及反渗透系统的进水质量，另一方面还能够对高浊度海水进行有效的过滤。

4.3 在处理工业污水中的应用

工业生产与水资源息息相关，同时工业生产也会产生和排放大量的污水。工业污水中一般都会含有大量的有毒有害物质，若不及时加以处理的话，则会对人类健康、生态环境以及农业生产等造成严重危害。由于工业污水中往往还包含大量的泥土，所以生化性能较差，仅采用传统的污水处理方法效果不够理想，而且能耗较高[7]。不过，若将超滤膜技术应用于工业污水处理中的话，则能够显著提升污水处理能力和净化效果。具体来说，超滤膜技术一能够有效清除掉工业污水中的有害物质，以提高出水水质；二能够有效清除掉工业污水中的钙元素，以降低水体钙含量；三能够有效清除掉工业污水中的各种重金属元素，以避免对其他水体产生二次污染。

4.4 在处理生活污水中的应用

人们的生活污水中往往都含有大量油污，有的是只表面浮有一层油膜，有的是混合大量散油，对于前者，一般可以直接采用沉淀法、机械分离法、活性炭吸附法等方法进行处理，而对于后者，则必须要采用超滤膜技术才能够彻底净化干净。

结语：

综上所述，环保工程是国家的重要工程，而污水处理则是环保工程中的一项重要内容，为了提高污水处理效果，除了要充分重视污水处理工作以外，还应积极应用先进、合理、科学、有效的污水处理技术。超滤膜技术自诞生至今，经过多年的完善和优化，目前已成为污水处理的一线技术，它不但简化了污水处理过程、降低了污水处理成本，更重要的是显著提升了污水处理效果。未来，随着相关研究的不断深入，超滤膜技术还将得到进一步完善和优化，从而在污水处理领域展现出更多的优势。