环境工程水处理中超滤膜技术的应用

陈希峰

（深圳金达环境控股有限公司，广东 深圳 518000）

随着工业产业的快速发展，常规的水处理方式已经无法适应现代化水处理的要求。以前，环境工程水处理主要采取混凝、沉淀、过滤和消毒的方式，而现在，为了保障良好的水处理效果，超滤膜技术已迅速发展起来。超滤膜技术属于第三代水质净化技术，是在第二代技术中加入了具有吸附性的活性炭颗粒，将水体中的微量元素和氯消毒物吸附出去，降低其毒副作用的不良影响。此外，第三代技术可以从根本上消除水体中的微生物，既降低了水体的浊度，又提高了水体的再利用率等，所以超滤膜技术的应用具有非常重要的现实意义。

1 超滤膜技术中各类技术的优缺点和适用范围

1.1 双膜处理技术

该项技术是指结合利用双层超模的方式，有时也利用反渗透过滤膜和超滤膜结合的方式，以上方式适合应用于水体被严重污染的区域，且处理效果十分理想。在环境工程水处理当中，传统工艺已无法对污染严重的区域进行处理，且净化剂和消毒剂等对于高污染区域的处理效果也不理想。但双膜处理技术可以通过自身的优势实现双层净化，对于被污染的水体有绝对的处理优势。例如，新疆和青海等含盐量较大的水体都采用过这种方式。此外，该项技术在应用中不需要向其他的区域调配水资源，因此水处理成本较低[1]。

1.2 短流程处理技术

该技术的实际应用范围非常广泛，所取得的效果也十分显著。其在应用过程中是将多道净水装置融合在一起，并采取了综合性的水处理工艺。但也存在一定的缺陷，比如在水质较差的地区应用效果并不好，特别是对被严重污染的水体的净化处理效果有待进一步提升。但该技术在应用过程中也有自身的优势，比如节能效果好，可以节省很多人力及财力，所以更适用于污染程度较低的区域。

以黑龙江地区的青山村为例，该村的水体被污染程度不严重，主要是处理水体中的微生物，以保证居民的饮用水达到健康标准。因此，对该村进行水体处理时采取的就是短流程处理技术，可利用附近现有的自来水厂，对其进行简单改造后就能用于水质处理工作，且结合了多项施工工艺，这样既保证了出水时间，又节约了很多成本。在应用该技术处理水体时对原水污染小，整个水处理过程无污染、无毒、无害无害。

1.3 组合技术

在水处理过程中，两种水处理技术结合应用的范围将更加广泛，效果更加理想。但由于科技水平有限，其使用成本过高，目前，对于如何更大范围地应用组合技术还是一个有待研究的课题。

1.4 适用范围

超滤膜技术在环境工程水处理当中取得了十分广泛地应用，其处理效果也非常显著，具体适用范围如下：

（1）该技术可以很好地改善水质，优化水资源，主要是超滤膜技术使用的滤膜孔很小，在压力的作用下，可以使污水和滤网紧密接触，将水质中较大的颗粒、悬浮物和藻类等隔离出来，而且还可以将溶液中的一些小物质和无机盐等也相应地过滤。同时，在压力作用下，还可以保证滤膜不会出现被堵塞的情况，保证其具有很好的出水量；

（2）因水体中存在很多微生物，使用该技术可以对微生物进行截留；

（3）经过该技术处理后的水体，可以很好地保证水体的质量；

（4）在应用该技术之前不需要添加其他物质，这不仅是为了保证过滤后的出水效果，更是为了避免发生水体污染或者其他物质超标的可能性；

（5）在应用该技术时，采取的是计算机管控制度，所以在很大程度上节约了物质和人力成本。而且，在工业废水中应用该技术，可以实现资源的回收与再利用，并保证过滤后水体的安全性。

2 超滤膜技术应用在环境工程水处理中的问题

2.1 膜污染问题严重

超滤膜技术一般被应用在高压环境下，由于膜体积较小，在过滤过程中会出现原本可以通过的颗粒却由于高压作用使其吸附并覆盖在膜的表面上。在实际应用中，超滤膜是可以进行重复利用的，但其在应用过程中会产生其他的污染，因此影响了超滤膜的再次利用。

2.2 工艺问题突出

在超滤膜技术应用中，通过技术组合以及与其他技术的结合其应用效果更好，净水效果也更加明显。但由于此项技术具有复杂性，由于压入式和侵入式超滤膜都会受到外界驱动力的影响，造成过滤难度增加，导致超滤膜的应用范围受到限制。

2.3 成本问题

超滤膜技术的应用效果良好，在很多领域内都得到了广泛应用。但该技术需要不断地更新换代，所以，目前成本控制问题成为了主要的制约因素。

3 超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用

3.1 超滤膜技术生活污水处理中的应用

在生活污水中应用超滤膜技术已取得了比较显著的效果，具体内容如下：

（1）在生活污水处理过程中，要将所有的生活污水集中到一个计量槽中，当计量槽的液位参数达到一定数值后，会进行自动化的操作处理。其中，当污水到达栅格之后，会去除所含有的悬浮物和杂质，只有当这些杂物被去除之后才能再进行其他工序。

（2）科学设置生活污水处理系统，如系统中的膜装置、反冲水系统和压缩空气等都是重要的组成部分。其中，压缩空气系统当中会设置储气罐压力表PLC，以确保电接点压力表装置的合理性。同时，还应选择具有循环水罐的LTF液位指示装置，且最重要的就是变送器装置[2]。

（3）污水泵装置设备的应用。污水泵是利用泵送水的方式，将污水送入膜生物的反应器装置中，使污水处理后再将清水排放出来，以此实现污水的循环处理。需要注意的是在处理过程后，要关闭进水阀和出水阀，再利用空压机对膜生物反应器中的污水进行曝气处理，清除污水中的氨和氮，以保证回水质量，然后再排放到清水池内。该系统在运行中采用了反向冲洗的方式，可将膜污染程度降到最低，所以，一般在超滤膜技术应用12 h左右时COD的去除效率就可达到85%。

3.2 超滤膜技术在含油废水中的应用

因石油中的浮油和分散性的油质较多，可采用物理或化学方法进行处理，并利用油水分离的方式将其中的混合物分离出来，以对水体中的油质有害物质进行严格地管控，保证其符合相关标准要求。但上述方法并不适合应用在乳化性油脂当中，可利用超滤膜技术将水体中的乳化油等有机物清洁出去，再将各种悬浮类的杂质过滤掉，以此来完成过滤任务。所以，利用超滤膜技术对不同油质进行处理时，可以严格保证其处理效果。

3.3 超滤膜技术在海水淡化处理中的应用

海水资源在经过淡化处理后，可直接缓解水资源短缺区域的供水问题，这对于地区经济建设和社会稳定发展具有非常重要的意义。超滤膜技术在海水淡化处理中的应用是采取反渗透的方法进行超纯水的提取。在实际工作中，既要做好成本管控，降低支出，又要提高海水脱盐的质量，这样才能切实提升海水资源的利用质量。

3.4 超滤膜技术在饮用水净化中的应用

饮用水的质量直接关系着人们的身体健康，超滤膜技术在应用中是利用超膜来截留和过滤水中含有的大量分子，应用该技术可以将水中很多的病毒与微生物清洁出去，以确保水体的安全性。超滤膜技术在实际应用中是利用压力差之间的差异性，将饮用水中的分子和其他的微生物等通过超滤膜进行过滤，如实现水体中金属离子的过滤，进而提升了过滤质量。需要注意的是在对饮用水进行处理过程中，也要定期清洁超滤膜系统，避免过滤去除的有害物质再次进入到水体中，对饮用水造成不良影响。

3.5 超滤膜技术在工业废水处理中的应用

工业废水的种类很多，但应用超滤膜技术进行处理的效果会更好。例如，在食品制作过程中产生的工业废水包括了乳糖和淀粉等，这些有机物分子的直径非常大，如果用传统的过滤方法，效果不佳，而应用超滤膜技术就可以在过滤的同时再实现有机物质的回收利用，以此提高水体的净化效果；电镀行业中产生的工业废水也很多，可采用反射技术和超滤膜技术组合应用的方式，将其中的硝酸盐等无机物进行有效过滤，既避免造成严重的污染，又提高了水体的净化效果。

4 结语

综上所述，基于超滤膜技术在环境工程水处理中的特点、优势及原理，对具体应用中存在的问题进行了分析，也对具体的应用策略进行了阐述，这对改善各行业的水资源使用情况，提高水资源的利用质量，促进我国环境工程产业的健康发展等具有重要意义。