環境工程中超濾膜技術的應用分析

高月崗(聊城市茌平區環境監控中心，山東 聊城 252100)

1 超濾膜技術機理概述

超濾即是指在溶液壓力控制范圍下使溶劑和一些低分子量溶質透過膜上微孔到達膜另一側的過程，在這一過程中，高分子溶質以及相關乳化膠束團則會截留下來，這樣也可實現透過溶液進行分離。對于截留過程而言，其實際上是借助篩分的作用，然而由于受到膜的靜電效用影響，截留功效也能得到全面的發揮。在開展超濾分離工作的過程中，料液在一定程度上會受到外部壓力的作用，使得膜表面及微孔可吸納膠體物質及高分子物質，而孔內由于受到阻塞也會出現截留的現象，再加上膜表層篩分作用的發揮，也會使超濾膜技術全面發揮阻止作用，而水分、低分子物質以及無機鹽等則會透過膜。通常情況下，超濾膜技術截留分子量的定義域控制在500～500 000范圍內，而孔徑數值則是在0.002～0.100 μm 之間，在開展工作的過程中，操作靜壓差為0.1～0.5 MPa，至于被分離組分的直徑則在0.005～10.000 μm 之間。

2 在環境工程中，超濾膜技術存在的問題分析

首先，在對超濾膜技術進行應用的過程中會出現膜污染問題，該問題對于超濾膜的應用會產生極大的影響。在膜表面上，由于膜污染以及污染物質的不斷沉積，其在很大程度上都會降低膜的通量。超濾膜污染包含很多，比如沉淀污染、吸附及生物污染等。要想對超濾膜污染進行有效控制，工作人員需要借助膜組件方法以及開展膜面預處理工作等。因此要想將膜污染問題進行有效緩解，工作人員就需將超濾膜系統的處理能力進行大幅度提高，這樣系統的運行費用也會得到有效的降低。

其次，超濾膜可分為浸入式以及壓入式兩種，不論是哪一種超濾膜都需借助壓力進行驅動。

再者，我國采用的膜技術還不夠成熟，而且與其他技術聯用的水處理方法也有待提高，正因如此，膜技術的發展會受到很大的限制。

最后，隨著超濾膜技術在農村飲用水處理工作過程中的不斷應用，因為缺乏有力的理論支持，也使得超濾膜技術在我國各地區的農村沒有得到全面的推廣。

3 環境工程中超濾膜技術的應用對策

3.1 在飲用水處理工作中的應用

隨著國家經濟的不斷發展，人們的生活質量也得到了提高，對于水資源的純凈度，他們也有了更高的要求。因此，飲用水的處理及凈化問題已成為當下人們最為關注的一個問題。

對于居民飲用水而言，要想使其可將人們的生活及社會發展需求進行滿足，就需要將飲用水中的雜質及有害物質的含量進行大幅度降低。在飲用水凈化領域，超濾膜技術具有極大的應用價值，通過對該技術進行應用，水資源中的細菌等有害物質也能得到有效去除[3]。

3.2 在海水淡化工作中的應用

如今我國海水淡化技術已逐漸成熟，該技術在很大程度上都可將社會發展的需求進行滿足。然而因為水資源的再利用率較低，這也是的海水淡化工作的消耗極大。

在開展工作的過程中，對超濾膜技術進行的應用實際上就是利用反滲透技術從而實現對海水的凈化，相較于其他技術來說，超濾膜技術具備很大的優勢，比如對能源的需求較少，以及相關企業不需要投入大量的成本便可有效開展工作，而超濾膜技術的凈化效果也極佳。

不僅如此，隨著超濾膜技術的不斷應用，膜污染問題也得到了有效的解決，而將該技術與反滲透技術進行有機結合，凈化海水的效果也會得到最大限度的提高。

3.3 在電鍍廢水處理工作中的應用

污水中含有大量的有害物質，如鋅、鎘元素等，這些有害物質不論是對自然環境還是人們的生活，都會產生極為不利的影響。因此，要想促進社會經濟及生產的不斷發展，對于這類廢水我國需進行及時、有效的處理。對于電鍍污水而言，其中的元素很難會被吸收，如果采用生物措施其是無法達到凈化和處理效果的。如若借助電解法對污水進行凈化和處理，其也會消耗大量的能源及成本，而國家也需進行大量的投資。借助鐵氧化法對污水進行處理，其不但會涉及到更多、更復雜的工作，而且對污水的處理效率相對較低，經過處理的水資源的凈化程度也有待提高。

3.4 在食品工業廢水回收工作中的應用

相較于生活污水與海水的凈化處理，工業廢水的處理工作存在很大的差異。因為工業污水的種類極多，所以工作人員在應用超濾膜技術進行工業污水的過濾處理時，需要按照工業廢水的具體類型從而開展工作。工業廢水包含了食品以及電鍍、含油廢水等，食品產業在進行食品加工的過程中，會產生極大的工業廢水，其中就包括了淀粉以及乳糖等有機物質，由于這些物質的分子直徑較大，工作人員在對超濾膜技術進行應用的過程中，也需對這些物質進行高度關注，同時也要將有機物質的回收工作做好，只有這樣，食品工業廢水的凈化效果才能得到有效的保障。

對于電鍍行業而言，在開展生產工作的過程中也會產生較多的工業廢水，所以工作人員可借助超濾膜技術與反滲透技術結合的方法對工業廢水進行有效凈化。由于該方法可對硝酸鹽這類無機物進行有效的過濾，所以其在很大程度上都可避免污染問題出現。

至于含油廢水，如若其中含有的污染物只是浮油及分散油，那么工作人員開展的凈化工作也較為容易。而如果其中含有的污染物以乳化油為主，那么工作人員便需采用相應措施進行針對性處理。借助超濾膜技術可有效將乳化油及水分進行分離，而含油廢水也可得到高效凈化。

3.5 在造紙廢水處理工作中的應用

隨著社會經濟的不斷發展，我國的各個行業領域也取得了很大的成就。如今，無論是國家政府辦公機構還是各級學校，都會使用大量的紙張，因為人們對紙張有著極大的需求，這也使得造紙廠的廢水污染問題加重，對于我國的生態環境更是產生了極大的影響，如果工作人員借助化學藥劑對造紙廢水進行處理，其不但無法起到好的凈化效果，而在處理期間因為化學藥劑會隨水溶液流入到地下，其也會對地下水造成極大的污染。

通過對超濾膜技術進行應用，水溶液中的紙漿可以得到有效壓縮，而紙張的重復利用率也會得到最大限度的提高，這樣工作人員也可對地下水進行有效保護，以防其受到水溶液的污染[4]。

3.6 在含油廢水處理工作中的應用

在含油廢水中包含了分散油、乳化油以及浮油等物質，對于分散油及浮油來說，工作人員借助活性炭吸附以及機械分離等技術便可對其進行有效的處理，而油也會得到最大限度的降低。不過針對乳化油，因為其含有表面活性劑，還有相同作用的有機物，再加上油是以微米大小的離子存在于水中的，工作人員若是采用粗粒化法以及重力分離法進行工作，其效果并不顯著。

然而，通過對超濾膜技術進行應用，低分子有機物以及水分會成功透過膜，這樣不但可以起到除油的作用，同時還能有效去除BOD及COD，而油水分離的效果也會達到最佳。

3.7 在城市污水處理工作中的應用

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市人口數量也在逐漸增長，受此影響，城市污水問題也變得更為嚴重。因為城市中的工廠及單位相對較多，其也會產生各種水污染問題，這在很大程度上都對城市的飲用水質量產生了極大的影響。

當下，針對這一問題我國雖然出臺了相應政策，并將工廠遷離出市，但因為城市人口較多，所產生的生活污水也無法得到有效的處理，而我國傳統的治理方法根本無法將水污染問題進行有效解決。

通過對超濾膜技術進行應用，在水力作用的12 h 范圍內，使用215 mg/L 的重鉻酸鹽溶液對污水進行處理，可將廢水中的氨氮值進行有效降低，從而使其達到最低標準，而采用該方法的濾過率可達90%以上，至于濾過水的pH值也會被合理控制在中性范圍之內。

借助超濾膜技術對城市污水進行處理和凈化，不論是pH還是溶液濃度都會達到工業用水的指標，這樣生活用水以及工業用水的問題可以得到有效的解決，而我國的生態環境也能得到有效的保護[5]。

4 結語

總而言之，雖然我國擁有極為豐富的海洋資源，但淡水資源相對極少，隨著社會經濟的不斷發展，水資源浪費的問題也變得更為嚴重。

根據相關數據可以發現，我國淡水資源人均用量僅為世界平均水平的1/5，針對此，將淡水資源匱乏問題進行解決已成為我國一大工作目標，通過對超濾膜技術進行應用，它不但可以實現對海水的淡化，同時還能對生活廢水進行有效回收及利用。因此，對于水資源保護而言，超濾膜技術起著極為重要的作用。