環境工程水處理中超濾膜技術的應用分析

摘要：環境工程中，水處理是十分重要的內容，使用超濾膜技術可以獲得較好的處理效果。本文就研究了超濾膜技術的應用，分析超濾膜技術的原理和當前在使用中存在的問題，總結目前常見的超濾膜技術使用情況，對如何提升技術水平進行了討論。

關鍵詞：環境工程;水處理;超濾膜技術;應用分析

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.061

Application analysis of ultrafiltration membrane technology in environmental engineering water treatment

Xu Chao

（Ji'nan Kunde Environmental Protection Engineering Co.，Ltd.，Ji'nan Shandong 250000，China）

Abstract：In environmental engineering， water treatment is very important.Using ultrafiltration membrane technology can obtain better treatment results.This article studies the application of ultrafiltration membrane technology，analyzes the principles of ultrafiltration membrane technology and current problems in use，summarizes the current common use of ultrafiltration membrane technology，and discusses how to improve the technical level.

Key words：Environmental engineering;Water treatment; Ultrafiltration membrane technology;Application analysis

水處理工作對于日常生活而言十分重要，使用超濾膜技術可以獲得較好的處理效果，所以需要提高對超濾膜技術的認識，合理使用該技術，提升環境工程的水處理技術水平。

1 超濾膜技術的原理

1.1 超濾原理

超濾在原理上就是一種特殊的過濾，但是和傳統的過濾方法相比，超濾技術的操作更加簡單，而且過濾的精度更高，可以獲得非常好地過濾效果。實際應用中，超濾技術也更加先進，過濾效率更高。超濾會利用外部對液體做工，這樣就會有對原水的推動，通過超濾膜自身特點的作用，原水會因為壓力透過超濾介質，但是水中的其他物質并不會通過超濾膜，這樣就實現了將沙礫、細菌的阻攔效果，獲得的水也會更加干凈。

1.2 超濾膜技術的特點

首先，超濾膜技術能夠避免出現二次污染的情況，因為過濾的過程中可以避免化學制品的使用，減少了外來因素所導致的污染。其次，能夠高效去除水中的有害物質。因為超濾膜技術的過濾十分精細，所以對水中的細菌，懸浮物和膠體都有非常高的去除率，一般可以去除99.9%以上的有害物質，最后，過濾出來的水也要比傳統的過濾方法好很多。水的去除過程使用自動化的設施，保證了安全性和靈活性，能夠很簡單的進行操作。超濾膜技術能夠承受的溫度非常高，可以在140℃以下的環境中正常工作，所以可以利用高溫蒸汽消毒法殺菌。同時，超濾膜技術也能夠在較大的pH范圍內使用，具有很強的耐酸性和耐堿性，甚至可以在強酸、強堿和有機溶劑使用。該技術有非常高的性價比，在付出和傳統過濾工作相同的費用的情況下，能夠獲得更高的污水處理效率。

2 超濾膜技術存在的不足

2.1 實際應用中存在的不足

2.1.1 難以處理家庭和工業廢水

超濾膜技術難以處理油脂，很難將油脂進行過濾，因為油脂分子的直徑非常小，所以也能夠透過超濾膜，最終造成過濾效果非常差。家庭廢水中，人們在烹飪的時候產生的廢水就含有大量的油脂，之后會使用具有乳化作用的洗潔精來清洗餐具，被乳化的食用油也難以過濾，會影響超濾膜技術的發揮。工業產生的優質廢水是一般通過過濾法來處理，但是有些分子直徑小的油脂會難以去除。

2.1.2 重金屬

重金屬污染是影響范圍最大、對生態的破壞性最強的污染。由于重金屬污染所產生的有毒物質不能自然降解，并且生物在飲用了含有重金屬的水源時，有毒物會在體內不斷積累，導致具有毒性的重金屬大量傳播，影響生態系統的平衡。重金屬離子也很難通過超濾膜技術進行過濾，有些重金屬污染物甚至會對超濾膜造成污染，影響后續的污水過濾工作。

2.2 超濾膜技術本身存在的不足

2.2.1 水污染的差異性增大了使用難度

不同的水污染是存在一定差異性的，比如工業生產一般會排出由重金屬污染的廢水，對周圍的水域造成嚴重的破壞。但是，不同的重金屬元素在化學性質上也有區別，面對種類復雜的重金屬，使用超濾膜技術進行凈化過濾有非常大的難度。在使用超濾膜技術時，必須要對金屬離子進行識別和檢驗，所以操作起來比較麻煩。生產廢水也會含有一定量的重金屬離子，同時也包括很多其他成分的雜質，必須要進行處理才能夠獲得比較好的處理效果。

2.2.2 起步晚導致的技術不成熟

超濾技術雖然在十八世紀就已經出現，在十九世紀就已經研制出了超濾膜，并且隨著超濾相關的技術高速發展，推動了超濾技術的成熟。但是國內在超濾膜技術上的研究比較晚，影響了實際應用情況。我國在引進超濾膜技術之后發展時間有限，導致該技術在實際應用中并不廣泛，多數時候還是習慣于使用傳統的方法。

3 常見超濾膜技術

3.1 短流程凈水處理技術

短程凈水處理技術整合了多種凈水處理方案，可以使用很短的流程就完成凈水處理工作。這種處理技術在我國有很多成功的案例，被大量使用到環境的治理工作當中。使用該技術需要水源有良好的品質，自來水廠使用該技術可以進行進一步改良，使短流程處理技術能夠符合自來水廠的需求。針對不同的地理環境，該技術在工藝上也可以進行調整。

3.2 雙膜凈水處理

在水過濾時，結合使用雙層過濾膜，或者反滲膜和過濾膜結合使用，可以獲得更高的凈水效率，這種處理技術就是雙膜凈水處理技術。使用該技術可以有效降低水中的含鹽量，所以一般會在含鹽量比較高的地區使用該技術，解決居民的生活用水問題。

3.3 有效處理造紙廢水

我國的造紙廢水就是用超濾膜技術，核心在于針對水體中的特定成分進行濃縮處理，而水則會通過濾膜繼續被重復利用。同時，還可以對造紙廢水產物進行細化分離，包括進行副產品回收、木素綜合利用、廢液濃縮、有毒物質去除等等。使用超濾膜技術和無機陶瓷膜結合使用，能夠有效去除造紙廢水中的COD，一般去除比例在55%～77%之間。

4 提高超濾膜技術凈水的策略

4.1 做好凈化體系的處理

為了能夠提升凈化水平，目前需要加強對飲用水的管道進行設置和應用，避免在飲用水消毒的環節出現污染的情況。同時，對于飲用水也需要制定合理的收費策略，這樣可以有效控制人們的浪費水行為，提高對水資源的節約意識。為了避免重金屬對飲用水造成嚴重的污染，還可以利用膜技術構建一個多膜設置的反滲透體系，可以讓飲水的質量獲得保證。對于家庭用水和工業用水，由于水中的化學成分有比較大的差別，所以在凈化的時候也必須要做好區分。首先，不同類型的污水、廢水都要有獨立的管道，之后進行分別的處理。比如可以根據微粒子和離子的種類、直徑等情況，針對性地進行廢水處理、過濾等工作。其次，針對不同類型的廢水也要構建不同的過濾指標，比如針對人飲用需求進行過濾，或者針對工廠的生產用水進行過濾。

4.2 加強對技術的研發

超濾膜技術可以和活性炭技術相結合，雖然超濾膜技術經過長期使用并不容易產生巨大的消耗，所以實用性非常強。但是由于市場對于超濾膜技術的需求十分龐大，而目前相關的企業沒有足夠的產能，這就導致超濾膜技術會受到經濟成本的限制。為了能夠控制好該技術的成本，就可以將活性炭在超濾膜中使用，這樣也能夠實現雙重過濾的效果。

4.3 針對污染源做好考察

不同的污水需要使用不同的濾膜，所以為了確保對水資源的控制效果，就需要做好對水污染的考察工作。通過加強實地考察，專門建立各地的水污染情況數據庫，使用相關信息進行數據分析，做好技術的調整。比如可以在水箱、調節閥上進行調整，可以更加符合地區凈化要求。

5 結束語

超濾膜技術在目前的應用中還有一定的問題和不足，所以仍然需要提供支持、加強技術研發，促進該技術的發展。在使用過程中，需要針對不同類型的水進行分類，并且制定相應的水凈化策略，從而保證超濾膜的水凈化效果，也可以和其他技術融合使用，滿足市場的需求。

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收稿日期：2020-05-09

作者簡介：許超（1985-），男，漢族，本科學歷，中級工程師，研究方向為環境工程。