淺談超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

摘 要：文章首先論述了超濾膜技術的基本原理及特點，進而論述了超濾膜技術在水處理中的應用。

關鍵詞：超濾膜技術；環境工程；水處理應用

1 前言

超濾膜技術是一種把溶液濾過、分離、和濃縮的膜透過分離技術，屬于微透過和略透過。超濾膜不僅可以濾過顆粒物質及膠體物質，也對兩蟲、藻類、細菌、病毒和水生物起到濾過作用，這樣達到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。與傳統工藝相比，超濾膜技術在處理污水方面具有損耗低、使用壓力低、分離效率高、濾過量大、可回收再利用的優點，所以可以廣泛用于凈化飲用水、回收生活污水、回收含油廢水、回收紙漿廢水，海水淡化等。在此，本文就超濾膜技術在環境工程水處理中的應用展開簡要闡述，以供參考。

2 超濾膜技術的基本原理及特點

2.1 超濾膜技術的基本原理

超濾（Ultra Filtration，簡稱UF）是溶液在壓力作用下，溶劑（水、無機鹽等）與部分低分子量溶質穿過膜上微孔到達膜的另一側，而高分子溶質或其他乳化膠束團被截留，實現從溶液中分離的目的。超濾的原理是膜的篩分，同時膜的靜電作用也可截留。

超濾膜技術可截留的分子量為500-500000之間，其分子的直徑為0.002-0.1μm，操作的靜壓差為0.1-0.5Mpa，被截留的分子直徑0.005-10μm。所以經過濾膜技術后的水量多企且更安全。

2.2 超濾膜技術的特點

2.2.1 有效去除水中雜質，濾過的水質遠遠好過傳統濾過水。

2.2.2 避免大量化學制劑的使用，也減少了再次污染。

2.2.3 濾過系統屬自動化設施，操作簡單，設備簡易，安全性能高。

2.2.4 超濾膜技術有耐酸、耐堿、耐水解的化學性能，其穩定性決定它適合各種領域，能在較寬的PH范圍內使用，可以在強酸和強堿和各種有機溶劑條件下使用。像處理工業廢水。

2.2.5 超濾膜技術具有耐高溫的特點，可達140℃，所以可以用高溫蒸汽和環氧乙烷殺菌消毒。

2.2.6 超濾膜技術過濾精細，可去除水中99.99%的膠體、細菌、懸浮物等有害物質。

2.2.7 超濾膜技術價格低廉，與傳統的水處理系統費用相當，污水經處理后，又重新利用，從而節省了成本。

3 超濾膜技術在水處理中的應用

3.1 飲用水凈化

現在，我國的水污染日益嚴重，甚至出現了新的水質問題，如新的病原微生物（賈第蟲、隱孢子蟲、水蚤，紅蟲等）和水藻泛濫問題。所以把超濾膜技術用在飲用水凈化時，就可以有效除去水中的病原微生物和水藻，甚至對水中的病原微生物、水中雜質、有機物、微量元素等都有濾過作用，這樣一來就能滿足人們對水質的需求。

在中試實驗中，用混凝沉淀的方法，通過浸沒式超濾膜處理的東江水；其中的病原微生物、雜質、有機物、微量元素、重金屬等在多重膜的阻礙下，其含量酌減，最后得到優質的飲用水。

3.2 造紙廢水的處理

在造紙廢水應用超超濾膜技術，能把其中的成分濃縮和回收，處理過的水又可以在工藝上使用。造紙廢水膜分離技術主要研究：回收副產生品，讓木素綜合利用起來；把造紙剩下的漿液濃縮起來；把制漿廢液中的漂白粉等有害物質去除。

用超濾法處理造紙產生的硫化化機漿（SCMP）廢水根據膜使用的不同，出現的結果也不一樣：

當分子量為2000u的聚醚砜（PES200）膜處理造紙硫化化機漿（SCMP）廢水，清洗濾過膜后濾過量可達到98%；用直徑為0.8μm微濾（MF）與50nm超濾（UF）無機陶瓷膜組合工藝對造紙廢水進行處理時，在溫度為15℃、壓力為0.1MPa的操作條件下，0.8μm膜對COD（廢水中能被強氧化劑氧化的物質）的有效率過率為30%～45%，50nm膜對COD（廢水中能被強氧化劑氧化的物質）的有效率過率為55%～70%。

3.3 含油廢水的處理

含油廢水有三種狀態：飄浮在上面的浮油、混合在里面的散油、含乳化劑的油。浮油和分散油比較容易處理，用機械的方法把油水分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術處理后，從而使油分降到最低。但乳化油中含有表面活性劑和起有機物，油分是以微米大小的離子存在水中的，重力分離和粗粒化法都起不了作用，而采用超濾膜技術，使水和低分子有機物透過膜，除油的同時去除COD（廢水中能被強氧化劑氧化的物質）及BOD（生化需氧量），從而實現油水分離。

對于油田中的廢水可選擇排放前用先進的高效衡壓淺層氣浮技術和中空纖維膜分離技術進行分離：把操作壓加到0.1MPa、污水溫度40℃時，濾過膜的透水可達60～120L/（m2·h），這時濾過的含油污水雜質量為0.32mg/L，雜質的直徑為0.82μm，完全達到了特低滲透油田回注水的水質標準。

3.4 城市污水回用

城市污水也是重要的水來源，國外的人早已將超濾膜濾水法應用于城市污水回收利用，我國的水污染日漸嚴重，把超濾膜技術用于城市污水回收利用，正引起了人們的關注。同時用CASS和超濾膜技術處理生活污水，水力作用時間12h，CODCr（重鉻酸鹽指數）濃度在215～677mg/L之間時，該組合工藝濾水量CODCr（重鉻酸鹽指數）的穩定在30mg/L左右；當NH3-N（廢水中氨氮含量指標）濃度為22.2～41.2mg/L時，濾過水中NH3-N（廢水中氨氮含量指標）最低可達0.2mg/L，濾過率達到90%以上，濾過水pH值在7.26～7.89之間，濾過水濁度小于0.5，出濾過水水質符合回用水標準，可直接回用。

超濾膜技術在環境工程水處理中被廣泛應用，發揮著不容忽視的作用，各工廠企業都可借鑒，不僅提升業績，更能節省能源環保。

參考文獻

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