超濾膜技術在環境工程水處理中的應用探究

張 珊，鄧運全，孫 林

（1.山東省濟寧生態環境監測中心，山東 濟寧 272000；2.山東省濟寧市生態環境信息和技術中心，山東 濟寧 272000）

過去由于技術發展的局限性，人們在對水進行處理時，主要是利用消毒劑等進行相應的消毒處理。這種處理方式不僅難以保障人們的飲水健康，還無法滿足各項工作的實際需求。人們在后續工作中不斷探索，并對水處理技術進行了有效改進。當前，人們主要使用超濾膜技術來對水進行處理，該技術不僅能夠有效保障用水循環率，還能滿足人們的生活凈水需求。

1 超濾膜技術概述

就當前而言，超濾膜技術由于在具體應用中所表現出來的優勢，逐漸成為常用的水處理方式之一，世界上多個國家對這一技術進行了有效利用。表1為國內外部分采用超濾工藝的水廠。

超濾膜技術可以有效地對水污染問題進行處理，在我國環境工程中占據著非常重要的地位。和傳統水處理技術相比，該技術在實際應用中擁有更加強大的優勢。在過去對水源進行凈化時，往往會使用到消毒劑以及凈水裝置。這兩者雖然可以對水源進行一定的凈化，然而會給水質帶來一定的隱患。超濾膜技術的應用可以很好地解決傳統技術所導致的環境問題。除此之外，由于這種處理方式是利用過濾膜來對水源進行凈化，因此可以有效地將水源中的有害物質分離，滿足人們的用水需求。

表1 國內外部分采用超濾工藝的水廠

2 常見的超濾膜技術

2.1 雙模凈水處理技術

雙模凈水處理技術是常見的超濾膜技術之一，在應用中重點是利用雙側過濾膜或反滲透膜與過濾膜結合使用，進一步解決原水中硬度及含鹽量過高的缺陷，以滿足人們的用水需求。由于該技術凈水效果突出且效率高，因此主要被應用于居民生活用水的凈化處理工作[1]。

2.2 圍繞超濾進行的短流程水處理技術

圍繞超濾進行的短流程水處理技術主要是應用于一些水質優良的水源中，通過對多重凈水處理工藝進行有效整合，將自來水廠進行改進或直接就地建設新的自來水廠，在最大程度上避免凈水工作受到水廠場地的限制。與此同時，可以根據周邊地理環境的特殊性對水源進行有效調節，以此為基礎對工藝進行有效優化。

3 環境工程水處理中超濾膜技術的應用問題

3.1 補充技術不充分

我國地域寬廣，幅員遼闊，不同地區的經濟優勢各有區別，南北地區經濟發展有著一定的差異。利用超濾膜技術對自來水進行處理時，需要投入較高的經濟成本。因此該技術對于一些經濟落后的區域并不適用，而這也是超濾膜技術在應用中最大的缺陷。因此在對水處理工藝進行選擇時，工作人員要對現場環境進行全面了解，并且結合當地居民取水中所表現出的特點以及當地水源的實際情況來決定是否選擇超濾膜技術。

3.2 能源損耗大

在使用超濾膜技術對水源進行處理時，整個處理過程將會消耗大量能源。除此之外，該技術在具體應用時還需要一些外動力輔助，這也會消耗掉一部分額外能源，因此整個工藝所需要的經濟投入非常龐大。由于超濾膜技術的這一特點，現場工作人員能夠隨時對能源的具體耗損情況進行有效探查，盡可能地在滿足進水需求的前提下，選擇一些耗能較小的機電設備，從而使能源利用率得到保障。

3.3 污染問題

超濾膜技術經過多年的改良，盡管當前其凈水效果已經十分突出，然而在水處理工作實際進行中，由于各種因素的影響依然會產生一定的污染。在這樣的情況下，如果工作人員不能及時對超濾膜進行相應的凈化工作，就會使其過濾能力在應用中逐漸下降，并且進一步加大對能源的消耗量，處理成本也隨之增加。此外，超濾膜工藝在應用過程中較為復雜，對工作人員的專業水平有著極高的要求。如果工作人員由于工作態度不認真等原因導致其操作不規范，將會進一步加劇水污染[2]。因此，在該工藝實際應用中，要加大對超濾膜保護的重視程度，并且對其進行定期凈化。圖1為膜污染機理。表2為常用膜清洗方式及其適用污染類型。

圖1 膜污染機理分析

表2 常用膜清洗方式及其適用污染類型

4 超濾膜技術在環境工程水處理中的具體應用

4.1 飲用水凈化

隨著人類社會科技水平的不斷進步，工業化城市進展速度也不斷加快。在經濟發展的過程中，生態環境污染問題也逐漸開始對人們的日常生活造成影響。在各項污染中，水污染問題由于和人類生活密切相關，引起了人們的重點關注，尤其飲用水的凈化處理工作更是如此。如果在飲用之前未采取有效措施對水源中存在的病原微生物進行有效過濾，則會對人類健康造成嚴重威脅，同時也會對城市建設工作造成不利影響[3]。因此，在各項活動進行中，必須要進一步加大對飲用水的凈化力度，全方位利用超濾膜技術在具體應用中所表現出的一系列優勢，將水源中的微生物及水藻進行有效過濾。為了保證過濾質量還可以利用多重膜聯合使用，在最大程度上降低飲用水中有害物質的含量，例如氨氮、有機污染物等雜質，為人類生活用水提供更加安全放心的水質。

4.2 海水淡化

由于人類活動愈加頻繁，陸地上的淡水資源消耗速度加快，人類所擁有的淡水資源變得越來越少。通過有效的方式方法將含量豐富的海水資源進行淡化，可以有效緩解當前人類水資源淡水資源短缺的問題。在諸多的淡化處理工藝中，超濾膜技術的淡化效果最為突出。在海水淡化工作中，可以全面利用該技術的分離及物化性能，對海水進行有效淡化。在該工藝實際應用中，要進一步加大對反滲系統的控制力度，這樣可以有效增加滲透膜的使用時間，減少制備淡水的經濟投入。通過以上分析不難發現，在海水淡化工作進行中，合理利用超濾膜技術，不僅額外地增加了淡水資源的獲取路徑，而且還能進一步過濾掉海水中的雜質。

4.3 城市污水處理

隨著我國城市化進程不斷推進，國內人口數量急劇增加，各類工廠不斷擴建，人們在日常工作及生活中所排放的污水量也逐年上升。這種情況不僅使環境污染進一步加重，同時也進一步加大了水資源的浪費。因此相關部門必須進一步加大對城市污水的處理力度，通過超濾膜技術的合理利用，對城市污水進行有效的回收和再利用。通過對各類廢水的過濾處理，將其中所包含的有害有毒物質進行有效過濾，使其達到國家制定的排放標準。在此基礎上也可以進一步對其進行再次處理，當達到飲用水標準之后投入到居民用水，使城市污水實現循環利用。

4.4 含油廢水處理

含油廢水主要有浮油、乳化油以及分散油三種狀態，主要來源為人們的日常生活。其中浮油以及分散油，由于本身所具有的特點，要想對其進行有效處理，通過機械分離、活性炭吸附等凈水環節即可完成。然而，由于乳化油中油和水處于相互結合的狀態，因此要想對其進行有效處理，難度非常高。而通過超濾膜技術可以將其中包含的低分子以及水進行有效過濾，將一些油性大分子進行截流，從而快速完成油水分離工作。