環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用(1)

摘要：科技的進(jìn)步令我國(guó)對(duì)于環(huán)境工程的重視程度越來越高，在水處理中，超濾膜技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，通過膜分離技術(shù)能夠有效截留水中的各種雜質(zhì)，進(jìn)一步保證處理效果。本文通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行研究，并結(jié)合實(shí)際針對(duì)超濾膜的應(yīng)用提出個(gè)人觀點(diǎn)，希望為關(guān)注超濾膜應(yīng)用的人群提供幫助。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程;水處理;超濾膜

引言：超濾膜是用于水體凈化的一種膜分離技術(shù)，在社會(huì)發(fā)展期間，生活、工業(yè)廢水的排放量正在逐年增長(zhǎng)，所以人們對(duì)于超濾膜技術(shù)的重視程度也在逐漸提高，通過對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行研究，能夠有效提高水處理效果。因此，有必要針對(duì)超濾膜在水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析

一、超濾膜技術(shù)綜述

（一）超濾膜原理

超濾膜在使用期間，會(huì)在水體壓力作用下完成對(duì)污水高分子的截留，此時(shí)污水低分子將穿過超濾膜，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水體的分離凈化。超濾膜能夠?qū)崿F(xiàn)污水顆粒物、微生物等雜物的分離，不僅使用簡(jiǎn)單，而且分離效果能夠得到保障。

（二）超濾膜特征

超濾膜作為常見凈水技術(shù)之一，能夠在水處理時(shí)長(zhǎng)時(shí)間保證凈水效果，污水凈化將會(huì)大幅度降低水體中的各類雜質(zhì)。而且在利用超濾膜進(jìn)行過濾時(shí)，無須混凝劑便可以凈化污水中的各類懸浮物。超濾膜主要特征如下：第一，效率高。由于污水排放規(guī)模較大，所以污水處理效率極為關(guān)鍵，而超濾膜則能夠在水壓作用下快速完成凈水作業(yè)，凈水效率極高。第二，避免二次污染。超濾膜在使用期間無需加入化學(xué)品，所以在實(shí)際使用中，可以有效避免因化學(xué)品導(dǎo)致的水體二次污染。第三，便捷性，超濾膜安裝后并不需要安排大量人工輔助過濾，超濾膜通過啟閉便可以實(shí)現(xiàn)污水凈化。因此超濾膜的使用具有便捷性。

（三）超濾膜優(yōu)勢(shì)分析

超濾膜在凈水過程中的優(yōu)勢(shì)極為明顯，超濾膜具有非常強(qiáng)的穩(wěn)定性，即便超濾膜處于高溫環(huán)境中，仍然可以發(fā)揮出優(yōu)秀的污水分離效果，強(qiáng)大的耐熱效果可以令超濾膜配合完成水體的高溫殺菌作業(yè)，因此超濾膜具有較高的實(shí)用性。從酸堿度層面出發(fā)，超濾膜受pH值的影響相對(duì)較小，所以超濾膜完全能夠針對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液進(jìn)行凈化處理。除此之外，超濾膜在操作時(shí)無須復(fù)雜操作流程，通過合理選擇并超濾膜便可以完成污水的凈化。

二、超濾膜技術(shù)分析

（一）雙膜凈水

雙膜凈水就是通過加裝雙層過濾膜來實(shí)現(xiàn)凈水作業(yè)，通過使用反滲透膜、過濾膜能夠有效提高水體凈化效果。而且雙膜凈水在凈水期間，還可以順利解決水體鹽度、硬度較高等問題。由于雙膜凈水發(fā)展速度相對(duì)較快，所以我國(guó)目前有很多地區(qū)都會(huì)選擇使用雙膜凈水來完成水體凈化。就目前而言，雙膜凈水的主要分布地區(qū)為我國(guó)的沿海區(qū)域以及水體環(huán)境污染后的高硬度地區(qū)。因?yàn)檫@些區(qū)域如果依然在生產(chǎn)水時(shí)沿用傳統(tǒng)凈化方式，就容易導(dǎo)致水體污染物出現(xiàn)殘留的情況，并且還有可導(dǎo)致水體出現(xiàn)二次污染的問題，若水質(zhì)難以真正滿足地區(qū)的實(shí)際用水需求，就會(huì)對(duì)居民生活以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來影響。所以水體高鹽、高硬度地區(qū)需要通過雙膜凈水來保證水體凈化效果。除此之外，該技術(shù)還能夠額外融入超濾、納濾、反滲透等凈水方式，其中部分水資源還能夠在反滲透處理完成后直接進(jìn)入清水池，顯著提高當(dāng)?shù)氐膶?shí)際凈水效率。圖1為超濾設(shè)備。

（二）短流程凈水

短流程凈水的關(guān)鍵便是超濾膜，作為能夠在凈水期間同時(shí)將各種凈水技術(shù)相結(jié)合的工藝形式，短流程凈水的應(yīng)用范圍非常廣泛。短流程凈水在使用期間，應(yīng)該保證水源水質(zhì)足夠優(yōu)異。這種凈水模式的主要優(yōu)點(diǎn)便是凈水效率不會(huì)受到處理廠規(guī)模所帶來的影響，通過改造地區(qū)現(xiàn)有的處理廠，能夠有效提高水體凈化效率。通常情況下，短流程凈水一般要結(jié)合區(qū)域水源特征來進(jìn)行凈水工藝的調(diào)整。例如，某地區(qū)水源水質(zhì)良好，但是由于水體內(nèi)部存在較多微生物，所以將會(huì)影響到處理廠的水體處理效果，此時(shí)便能夠通過混凝、超濾膜的結(jié)合來完成短流程凈水，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水體微生物的凈化。即通過局部改造處理廠中的凈水設(shè)備，就能夠有效優(yōu)化凈水期間的工藝流程。除此之外，在短流程凈水中使用超濾膜還可以降低通水量，這樣能夠減少超濾膜給原水帶來的污染。而且超濾膜在使用期間，其整體使用壽命也可以得到顯著增加，經(jīng)過局部改造完整后的設(shè)備直接利用處理廠現(xiàn)有出水裝置，還可以達(dá)到降低凈水成本的目的。

三、環(huán)境工程水處理中的超濾膜應(yīng)用

（一）飲用水凈化

因?yàn)槲覈?guó)近些年的發(fā)展速度極快，人口總量則在逐漸增長(zhǎng)，所以日常、工業(yè)污水的排放量也在逐漸上升，水污染問題也因此成為了國(guó)民關(guān)注的重要問題。而且生活品質(zhì)的提升，也導(dǎo)致了人們對(duì)日常飲用水的品質(zhì)要求越來越高。飲用水的主要水源通常是各種天然水體，這部分天然水體有時(shí)會(huì)溶入部分雜質(zhì)、微生物，因此這部分水源通常無法直接飲用。在對(duì)天然水體進(jìn)行凈化時(shí)，凈化目標(biāo)就是加強(qiáng)對(duì)于水體中細(xì)菌、微生物等雜質(zhì)的控制，相較于傳統(tǒng)凈化過濾方法而言，超濾膜技術(shù)針對(duì)此類雜質(zhì)的凈化效果會(huì)更好，通過超濾膜能夠?qū)嬘盟械奈⒚准?jí)雜物清除，而且對(duì)納米級(jí)顆粒同樣擁有一定程度的凈化效果，通過水質(zhì)凈化能夠有效改善水體水質(zhì)。需要注意的是，利用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水體凈化是針對(duì)微生物、雜物的阻隔，并不是在凈化中殺滅細(xì)菌與微生物，因此在開展飲用水凈化工作時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注對(duì)于超濾膜的清潔處理。

（二）海水淡化

在自然界中，水資源的總體儲(chǔ)備極為豐富，但是即便自然界中存在大量水資源，但是其中淡水的儲(chǔ)備量卻非常少，以海水形態(tài)存在的水資源無法直接進(jìn)行使用。因?yàn)楹Ｋ械暮}量極高，若在使用中未針對(duì)海水進(jìn)行淡化處理，海水的利用率便會(huì)大幅下降。就目前而言，我國(guó)的主要海水淡化方式就是利用蒸餾法、反滲透膜法來降低鹽分，兩種凈化方式優(yōu)劣各有不同，通過蒸餾法凈化完成的海水其整體水質(zhì)會(huì)更高，但是蒸餾法由于成本較高所以很難開展大規(guī)模的蒸餾。而反滲透膜法則具有更強(qiáng)的適用性，但是這種方式在使用中卻需要提前針對(duì)海水開展預(yù)處理工作，因?yàn)楹Ｋ捕?、雜質(zhì)含量較高，海水中的pH值、化學(xué)成分、海水溫度等因素都會(huì)影響到反滲透膜的正常使用，水質(zhì)優(yōu)劣將會(huì)影響到水的生產(chǎn)效率，因此在反滲透膜的使用期間，可以利用超濾膜針對(duì)海水開展預(yù)處理工作，預(yù)處理后的海水品質(zhì)將會(huì)得到顯著提升，進(jìn)而讓反滲透膜法發(fā)揮出應(yīng)有的海水處理能力。表1為膜參數(shù)對(duì)比。

（三）食品污水凈化

我國(guó)每日的食品生產(chǎn)總量都極為巨大，在生產(chǎn)食品期間，將會(huì)產(chǎn)生非常多的食品污水，這部分污水中含有諸如脂肪、蛋白質(zhì)等可回收資源，這部分資源若沒有進(jìn)行過濾回收，就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染加劇，而超濾膜的使用，則能夠在凈化食品污水雜質(zhì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可回收資源進(jìn)行有效回收，進(jìn)而提高食品污水處理效率，而且超濾膜的使用非常方便，因此應(yīng)該針對(duì)食品污水處理進(jìn)行超濾膜的全面推廣，以此來減少食品污水排放，優(yōu)化生活環(huán)境。

（四）含油污水凈化

我國(guó)人口數(shù)量極為龐大，因此各類污水排放量極高，在各類型污水中，含油污水的處理難度較高，而且未經(jīng)凈化處理含油污水還會(huì)在排放期間影響到人們的日常飲水質(zhì)量，對(duì)飲用水造成污染，并提高飲用者感染各類疾病的概率。含油污水通常會(huì)帶有部分致癌物質(zhì)，這部分物質(zhì)將會(huì)對(duì)人體帶來嚴(yán)重傷害，如果直接將含油污水排放至湖泊等水域，則污水中的油性物就會(huì)在水面漂浮，并隔絕水域與氧氣的交互，水體中的魚蝦便會(huì)因此而死亡，若利用含油污水澆灌土地，則污水中的油污便會(huì)在地面上覆蓋，并對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來影響，所以應(yīng)該利用超濾膜來實(shí)現(xiàn)污水中的油、水、雜質(zhì)分離，分離后的油污雜質(zhì)在單獨(dú)進(jìn)行針對(duì)性處理，油污與水分離后，其處理難度就將變得更加簡(jiǎn)單。

（五）電鍍污水凈化

電鍍企業(yè)的發(fā)展提高了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益，但是電鍍企業(yè)排放的電鍍廢水卻會(huì)對(duì)環(huán)境帶來巨大的影響，因?yàn)殡婂兤髽I(yè)開展生產(chǎn)工作時(shí)產(chǎn)生的廢水中會(huì)摻雜大規(guī)?；瘜W(xué)物質(zhì)，這部分化學(xué)物質(zhì)具有非常高的毒性，若未對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性處理，就會(huì)對(duì)人類與動(dòng)植物的正常生活帶來嚴(yán)重影響。電鍍廢水的排放量本身并沒有含油污水的排放量高，但是電鍍廢水的危害程度往往會(huì)更強(qiáng)，例如電鍍廢水中存在的氰元素，就會(huì)在人們飲用后導(dǎo)致急性中毒問題的發(fā)生，若氰濃度過高，還有可能直接致死，氰在低濃度下長(zhǎng)期飲用則會(huì)出現(xiàn)慢性中毒的情況，因此必須加強(qiáng)對(duì)于電鍍廢水的重視程度。通過合理使用超濾膜能夠完成對(duì)電鍍廢水的凈化與過濾，通過將凈化后的廢水進(jìn)行二次處理，便可以有效降低電鍍廢水對(duì)人體帶來的影響。

（六）制藥廢水凈化

制藥行業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)行業(yè)之一，因此制藥行業(yè)往往會(huì)受到人們的廣泛關(guān)注。在制藥過程中，難免會(huì)出現(xiàn)制藥廢水，此類廢水往往具有水量變化大、毒性強(qiáng)、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，而且因?yàn)槲覈?guó)制藥企業(yè)眾多，生產(chǎn)的藥品種類也各有不同，所以不同制藥企業(yè)的制藥廢水成分也存在較大差異，若沒有針對(duì)制藥廢水進(jìn)行有效處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。由于超濾膜技術(shù)能夠在常溫狀態(tài)下將水體中的大、小分子分離，因此在處理制藥廢水時(shí)，可以通過將不同結(jié)構(gòu)的超濾膜結(jié)合，以此來針對(duì)不同種類的制藥廢水，通過多次過濾的方式來達(dá)到凈化制藥廢水的目的。

結(jié)論：綜上所述，超濾膜作為常見凈水技術(shù)，能夠通過膜分離的方式完成對(duì)水體雜質(zhì)的阻隔，因?yàn)槌瑸V膜具有使用簡(jiǎn)單，凈化效果強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此值得人們對(duì)其進(jìn)行深入分析。相信隨著更多人了解超濾膜的優(yōu)勢(shì)所在，我國(guó)環(huán)境工程的水處理技術(shù)一定會(huì)更加完善。

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黃興河（1989.10--），男，漢族，福建武平人，大學(xué)本科，環(huán)境工程專業(yè) ，主要從事環(huán)境工程治理 、環(huán)境監(jiān)測(cè)方向研究

龍巖市武平環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建省龍巖市武平縣 364300