環境工程水處理中超濾膜技術的運用

馬俊元 山東華工環境科技有限公司總經理，中級工程師

1 超濾膜技術概述

現如今，水資源匱乏現象引起了國家的高度重視。而超濾膜技術在水資源處理中的有效運用能夠大幅度提升水資源的處理質量，在環境友好型社會的建立過程中占有發揮著重要作用。以往傳統的水資源處理方式是在水中放入消毒劑及凈化裝置，雖然能對水資源進行有效的過濾及凈化，但因為其中含有化學物質，在一定條件下會與水資源中的微生物及化學元素發生反應，使得過濾后的水質下降，無法達到人們日常生活的使用要求。

而超濾膜技術是讓水資源在一定的壓力下，從膜布的表面流過，膜布的表層結構孔直徑微小，只能允許水分子及小分子物質通過，而水資源中含有的微生物、化學物質、絮狀物因為自身結構體積過于龐大而無法通過膜布表面的孔徑，被阻擋在外，從而實現水資源的過濾效果。超濾膜技術能夠有效地改善傳統技術使用時對環境造成的危害，是現階段一種高效的水資源處理技術[1]。

2 超濾膜技術原理

2.1 超濾原理

超濾又稱作超過濾，其工作原理與日常生活中漏勺的使用原理類似。超濾就是創造出一張只有水分子結構能通過而其他雜質分子無法通過的膜狀物，從而通過篩選的作用把有害物質有效過濾出來。隨著科學技術的不斷進步，超濾膜的膜面也由原本的單面膜增加到了多面膜，超濾技術的過濾水平也因此得到有效提升。現今，超濾膜能將液體中的雜質完全分離出來，因此超濾膜技術將得到廣泛應用。

2.2 微透過原理

超濾膜的表面附有500萬個過濾分子，而這些分子的體積卻只有0.002μm3。在水資源的處理過程中，超濾膜表面的分子會阻止污染物質經過，因而能保證經過超濾膜的物質純凈、無害，而這種工作原理又被稱為微透過原理。并且超濾膜的膜布本身就能對水中的有害物質進行過濾，加之過濾分子，形成了雙重的過濾效果，使得水資源的利用性得到有效提升[2]。因此，超濾膜技術逐漸受到業內人士的青睞，被廣泛地應用到水資源處理中。

3 超濾膜技術的使用優勢

3.1 高效的雜物去除能力

在日常的水資源處理工作中，工作人員要想使處理后的水質達到日常生活使用水平，就必須對污染水源中的有害雜質進行過濾處理。超濾膜技術的使用，可以對污染水源中的有害物質達到近乎百分之百的過濾效果，污染水源中的絮狀物、病毒、細菌等被過濾系統排除在外，只留下潔凈清澈的純水資源。因此，可以說超濾膜技術的運用使我國水資源處理工作進入了全新的發展階段。

3.2 避免化學試劑對水資源產生二次污染

在超濾膜技術的使用過程中，主要借用物理反應對水資源進行過濾處理，不添加任何化學試劑，這與以往的水資源處理技術相比，在一定程度上避免了化學試劑與水中化學元素發生反應而對水資源產生二次污染[3]。

3.3 操作簡單

與以往繁瑣的水資源處理過程不同，使用超濾膜技術對水資源進行處理時，工作人員只需要及時開啟和關閉過濾系統即可，縮短了水資源的處理進程。工作人員不必再費心費力地對水資源進行實驗操作，既節省了人力和物力資源，也提高了水資源處理效率。

3.4 穩定性較強

因為超濾膜技術主要依靠的是物理反應對水資源進行處理，所以經過超濾膜技術處理的水資源的化學性質未發生較大改變。水分子內的酸堿性質較穩定，不會出現酸堿失衡的情況，這在很大程度上保證了水資源中的礦物質含量，提升了水資源的品質。

4 環境工程水處理中超濾膜技術的應用問題

4.1 技術應用不充分

我國不同地區經濟發展水平不同，南北方經濟發展存在較大的差異。而超濾膜技術的投入使用需要耗費大量的經濟成本，所以該技術應用于經濟發展較為落后的地區存在較大的限制。因此，在水處理過程中，相關工作人員需要詳細了解現場環境，結合當地居民的用水習慣及當地水源實際現狀來決定是否采用超濾膜技術。

4.2 能源損耗大

在水源處理過程中，采用超濾膜技術會產生非常大的能源消耗。不僅如此，這一技術的應用還要一定的外動力輔助，而外動力輔助需消耗一定的能源，所以采用該技術需要大量的資金投入。鑒于超濾膜技術所具有的特點，相關工作人員利用超濾膜技術進行水處理時需要時刻關注能源的耗損情況，從而在滿足進水需求的條件下盡可能選擇能耗較小的機電設備，盡可能減少對于能源的消耗。

4.3 污染問題

近年來，隨著對于超濾膜技術研究的不斷深入，利用這一技術進行水資源凈化處理的效果得到了大大提升，但是依舊避免不了受到外界因素影響而產生污染。在這種情況下，如果相關工作人員沒有及時清理超濾膜，會導致超濾膜的過濾能力降低，并且會增加能耗，從而導致水處理成本進一步增加。

另外，這一技術的應用有著較高的要求，應用過程極其復雜，因此對于相關工作人員的專業水平提出了更高的要求，如果相關工作人員在工作中出現違規操作或者因為工作態度不認真而出現失誤，均會導致水污染加重。所以，對于超濾膜技術的應用，需要加強對于超濾膜保護的重視，定期對超濾膜進行清理凈化，提高水處理效率。

5 超濾膜技術在不同環境下應用

5.1 居民生活用水處理

人類的生產生活每天都會產生大量的污染廢水，這些污染廢水會隨著污水管道流入地下污水處理系統進行集中處理。但有時產生的污水也會被排入河流、湖泊等水域，而污水中含有的化學元素、有害物質會對水域造成污染，生態環境的平衡性因此遭到破壞。所以政府要嚴格把控人類生產生活中產生的污染廢水的處理工作。政府應明文規定，在房屋的建造過程中必須鋪設地下污水排放管道，將生產生活中產生的污水進行統一收集處理。在廢水處理過程中，市政機關可以考慮利用超濾膜技術對收集的污染水源進行降解、過濾等，再將處理過的水資源進行分類，按照相關要求投放到居民生活、農業灌溉、工業生產中，最大限度地對水資源進行反復利用，杜絕水資源浪費[4]。

5.2 工業廢水處理

工業污染是造成我國環境污染最為主要的原因，工業污染中的首要因素就是工業廢水對環境產生的污染。因為工業廢水中含有大量的有害化學物質，排入河流湖泊后會對水質產生惡劣影響，水域中的動植物無法繼續生存。生活在水域附近的居民如果長期飲用被污染的水源，身體的免疫能力會不斷下降，導致疾病產生，嚴重時可能危害生命安全。我國因為水污染致使居民患有疾病的案例數不勝數，2013年新聞報道我國癌癥村的數量已高達247個，其中64個是由水污染導致的，水污染在所有的致癌原因中排列第一。與居民生活用水處理不同的是，工業廢水中含有大量的有害物質，傳統的水資源處理方法無法有效保證水資源的過濾效果，因此可以采用超濾膜技術進行水資源處理。由于工業廢水的種類繁多，在對工業廢水進行處理時，施工企業要針對不同的廢水類型制定科學合理的處理方案。

5.3 海水淡化處理

近年來，由于人口數量不斷增多，致使水資源的需求量逐漸增多，出現了水資源供不應求的現象。因此，人類把水資源開發利用的目光轉移到了海上。而正常情況下，海水無法達到居民生活的使用要求，需要利用超濾膜技術對海水進行淡化處理。經過超濾膜技術處理的海水水質可以達到居民日常生活要求，但在處理過程中海水會對超濾膜的膜布造成一定污染，需要對超濾膜技術進行不斷的改革升級，提高超濾膜膜布的抗腐蝕能力，為超濾膜技術的后續使用提供保障[5]。

5.4 飲用水凈化

隨著我國經濟的發展，居民日常生活質量得到了有效提高，越來越多的用戶開始飲用純凈水，凈水器成為房屋裝修中電器界的“新興寵兒”。超濾膜技術能夠有效去除水源中的微生物、藻類等物質，保持水質干凈、清潔，滿足居民飲用水的飲用標準。

6 結語

超濾膜技術是一種新型技術手段，為我國水資源處理提供了強大的助力，可應用于居民生產生活廢水處理、工業廢水處理、海水淡化等領域。在今后的水資源處理工作中，工作人員不僅要充分發揮超濾膜技術的凈化優勢，還要對超濾膜技術進行不斷的升級、創新，賦予超濾膜新的技術內涵，提升超濾膜技術的工作效率，最大限度地保障水資源的利用率。通過減少水資源浪費現象，響應國家的綠色發展目標，推動我國生態建設，為建設美麗中國增添一份綿薄之力。