超濾膜技術(shù)在節(jié)水工程水處理中的應(yīng)用

劉 航

（長沙市水質(zhì)檢測中心 湖南長沙 410000）

超濾膜是可以把溶液凈化、離散、壓縮的一種膜透分離技術(shù)，處于微濾與納濾間。其還是膠體物質(zhì)與懸浮顆粒的有用屏障，可以有效的清除細(xì)菌、藻類、病毒與水生物，達(dá)到溶液凈化、離散、壓縮目的。超濾膜技術(shù)和古板工藝對比，在環(huán)境水處理中有許多優(yōu)點，如操作壓力小、通量較大、能耗少、分離功效高、能回收有效物質(zhì)等，普遍用在凈化飲用水、淡化海水、處理紙漿廢水與含油廢水等環(huán)境工程的水處理中。

1 超濾膜的技術(shù)原理和特點

1.1 基本原理：超濾簡稱UF，是在壓力功效下，少數(shù)低分子量的溶質(zhì)和溶劑穿過膜上的微孔抵達(dá)膜另外一側(cè)，其余乳化膠束團及高分子的溶質(zhì)被扣留，使溶液可以進(jìn)行真正的分離。扣留機理的關(guān)鍵是進(jìn)行篩分作用，有時候膜外表的化學(xué)特征也會有扣留的功效。超濾膜中被扣留下的分子量定義域是在500-500000上下，對應(yīng)的孔徑大概是0.002-0.1μm，操作時的靜壓差通常是0.1-0.5MPa，扣留下的分子的直徑在0.005-10μm之間[1]。

1.2 超濾膜的技術(shù)特點：第一，可以有效清除水里的雜質(zhì)，處理后的水質(zhì)超過運用傳統(tǒng)方法過濾的水質(zhì)。第二，能完全清除或是消弱化學(xué)藥劑運用，防止受到二次污染。第三，其技術(shù)系統(tǒng)可以自動化，有較高的可靠性，且系統(tǒng)中只配置了開啟和關(guān)閉兩檔，運行比較簡單。第四，化學(xué)穩(wěn)固性好，耐水解、耐堿、耐酸的功能好，在各個領(lǐng)域內(nèi)都能廣泛使用。第五，耐高溫度能達(dá)到1400C,能利用溫度超高的蒸汽、環(huán)氧乙烷來消毒殺菌；還可以在較寬廣的PH界限中、強堿、強酸及各種有機的溶劑要求下運用。第六，超濾膜技術(shù)的過渡精濾較高，可以把水中99.99%的懸浮物質(zhì)、細(xì)菌和膠體等危險物質(zhì)清除。

2 超濾膜在環(huán)境工程水處理中的實際應(yīng)用

2.1 凈化飲用水

隨著國內(nèi)水污染問題的日漸嚴(yán)重，使水質(zhì)產(chǎn)生了新的問題，比如產(chǎn)生了隱孢子蟲、賈第蟲、紅蟲、水蚤等病源的微生物和水藻蔓延問題。利用超濾膜的技術(shù)來凈化飲用水，可以把水體里的水藻及會導(dǎo)致人們發(fā)病的微生物有效清除掉。而且還可以對水體里的雜質(zhì)、微量元素、有機物、病源微生物進(jìn)行過濾，還能達(dá)到人類對水質(zhì)的飲用要求。在進(jìn)行實驗時，可以用混凝沉淀方法，對浸沒式超濾膜處理東江水的最佳運行方式進(jìn)行了研究，給水中的有機物、雜質(zhì)、病院微生物等有害物質(zhì)設(shè)置多層屏障，減少有害物質(zhì)的含量，從而得到優(yōu)質(zhì)飲用水。

2.2 淡化海水

淡化海水的技術(shù)通過五十多年的進(jìn)步，其技術(shù)比較成熟，如今在海水的淡化中主要采用的方法是多級閃蒸、壓氣蒸餾、反滲透、多效蒸發(fā)等，在大型海水淡化中比較實用的是多效蒸發(fā)、多級閃蒸和反滲透。伴隨超濾膜技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，膜技術(shù)從1860-1869年開始應(yīng)用在海水的淡化中。可在這個程中，因為膜污染的問題導(dǎo)致反滲透方法在對海水進(jìn)行處理時產(chǎn)生了瓶頸，然而超濾膜技術(shù)的運用，能對海水的水質(zhì)進(jìn)行有效控制，給反滲透提供質(zhì)量較高的入水。如：在對污染度較高的海水進(jìn)行處理時，可以應(yīng)用中空纖維超濾膜來進(jìn)行，它對變化大、污濁度高的海水有較大適應(yīng)性，在用濁度高的海水作為進(jìn)水的狀態(tài)之下給海水的反滲透裝置處理系統(tǒng)[2]。

2.3 處理紙漿廢水

利用超濾膜的技術(shù)來處理紙漿廢水，可以將廢水中的一些成分壓縮與回收，處理之后的水還能在工藝中使用。紙漿廢水的膜分離技術(shù)是研究副生產(chǎn)品的回收、木素的綜合運用、濃縮造紙所遺留下的漿液、清除紙漿廢液中蘊涵的漂白粉及其他有害物質(zhì)，使處理之后的水可以重新得到有效運用。

2.4 對含油廢水進(jìn)行處理

含油廢水具有三種形態(tài)：懸浮在廢水表面的乳油、攙雜在內(nèi)部的散油、乳化油。散油與乳油處理起來較為容易，可以運用機械方法對油和水進(jìn)行分離、活性炭吸收、凝結(jié)積定等技術(shù)處理，將油分降為最低。乳化油中存在著有機物和活性碳，水中的油分以μm離子形式存在，運用粗粒化法與重力分離的方法都不能把油分離出來，但使用超濾膜技術(shù)，能讓水與低分子的有機物滲入膜中，清除油的同時把BOD和COD除去，從而完成水與油分離，減少對環(huán)境的污染。如:油田中含油廢水量一般是 100～1000mg/L，已超過國家的排泄準(zhǔn)則（＜10mg/L）,在排泄之前需要應(yīng)用中空纖維膜分離技術(shù)、高效衡壓淺層氣浮技術(shù)來分離，污水溫度在400C、操作壓在0.1MPa時，膜透水的速度能到60～120L/(m2.h)，懸浮物的粒徑中指與固體含量的均值分別是0.82μm與0.32mg/L，達(dá)到分泌油田里回注水水質(zhì)的準(zhǔn)則[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，超濾膜技術(shù)因其較好的分離性能與物化性能，而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程水處理過程中為了保證環(huán)境工程的水質(zhì)量達(dá)到安全用水標(biāo)準(zhǔn)，減輕水里的膠體物質(zhì)和懸浮顆粒，必須運用超濾膜的技術(shù)來對水進(jìn)行凈化。伴隨科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，超濾膜技術(shù)的運用范圍和發(fā)展前程也在不斷擴大，并取得了比較好的效果，使供水行業(yè)的所有用水標(biāo)準(zhǔn)都切合用水規(guī)定，給環(huán)境工程用水提供了有戲保障。

[1]李志國,臧新宇.淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,45(23):154.

[2]胡寶珍.淺談超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].大陸橋視野,2013,53(6):115-117.

[3]楊偉航.超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究,2012,76(28):134-135.