環保工程水處理過程中的超濾膜技術應用

趙浩華

中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司 浙江杭州 310000

通過運用多層膜，分離處理不同物質是超濾膜技術的基本概念，其主要參照溶質、溶劑可分離的性質，具有顯著的分離作用。將其應用到環境工程水處理作業中，能夠為污水處理工作帶來很大幫助。本文以超濾膜技術在環境工程水處理中的具體應用為探討主題，簡要分析其技術原理與應用特點，從飲用水凈化、市政廢水處理以及工業污水處理等方面闡述其應用方法。

1 超濾膜技術概述

1.1 膜分離

壓力推動是膜分離的主要作用力，由超濾、微濾、納濾和反滲透四種技術構成了膜分離。不同的膜分離技術主要表現在分離范圍的不同，其中超濾技術以凈化和分級為主，微濾技術以微小物質的過濾為主，反滲透技術以節流為主，納濾技術在超濾技術和反滲透技術之間。通過對實際的膜分離技術分析能夠表明，在飲用水的處理中以超濾技術的效果最好。

1.2 超濾膜分離

在進行超濾膜分離的水處理操作時，應注重以下兩個方面的加強：第一，通過機械進行更高效的膜面篩分，第二，停留溶質于膜表面和膜孔位置。壓力差是發揮超濾膜分離技術作用的關鍵，能夠將液體中過大的物質通過膜表面的濾孔進行排除，只有小于濾孔的物質才可流入濾膜，使不同的物質得到有效過濾，確保過濾質量[1]。

1.3 超濾膜的材料

隨著超濾膜技術的不斷發展，在超濾膜材料方面在不斷地優化和創新，逐漸誕生出多種類型的超濾膜材料，通常以醋酸纖維素和聚丙烯材料為主。在進行實際的超濾膜技術處理過程中，會由于材料所具有的不可逆的吸附問題造成膜通量的下降。對于超濾膜材料的優化和應用還需要加大投入，采用pH值適中、化學穩定性高、難以被微生物降解的高分子材料，可提高超濾膜技術的處理水平。

1.4 應用特點

相比于其他類型的過濾技術，超濾膜技術在實踐應用中體現出了良好的清除效果，經過處理的水質更佳，大大削弱了對化學試劑的依賴性使用，有效避免出現二次污染問題。顯著的安全性也為操作人員的技術應用帶來諸多便利，依托于編程化管理模式，整個處理系統的運作效率大幅提升。除此以外，超濾膜技術的耐化學性較強，不僅耐堿耐酸，還體現出耐水解的良好特質，普遍適用于大部分的處理情況。

2 超濾膜技術在環境工程水處理中的具體應用

2.1 飲用水凈化

在城市工業化發展的進程中，水污染問題愈發嚴重，對人類的人身安全與身體健康帶來較大威脅，也在一定程度上制約并阻礙著城市文明的健康發展。藻類與病原體是導致出現水污染問題的兩方面主要因素，要想使得這一問題得以有效解決，還需重視污水處理中水純度的進一步提升，為人們的飲水安全提供基本保障[2]。

2.2 市政廢水處理

處理市政廢水主要目的在于對水資源的節約利用，滿足城市生產生活的用水需求。在現階段城市廢水的處理作業中，主要涉及到反滲透技術與離子交換技術等。在市政廢水處理中引入超濾膜技術的應用，可以使得管道污水、生活污水以及地表沉積物中的雜質得以有效過濾，并最大程度上清除內部存有的有害微生物等。通過實踐應用可以發現，超濾膜技術在實際應用中具有以下特點：①不會帶來質變問題，有效保證整個過濾過程的穩定運行。②精巧的設備結構為工作人員的技術操作提供方便。③針對各種類型的分子量物質，可以進行與之對應的不同的分類操作，高效自動化的設備系統大幅提高了分離作業效果。④能夠適應多樣化的不同水質，具有十分廣泛的應用范圍，將超濾膜技術正確地應用到廢水處理中，能夠促進市政廢水再利用效率的穩步提升，對城市文明的進步發展大有助益。

2.3 工業污水處理

社會經濟的快速發展離不開工業產業的有力支持，近年來，以食品工業為代表的行業領域發展迅猛，但在此過程中也帶來了不少的工業廢水，極大地加重了市政污水處理的工作負擔。在工業廢水中，殘存著蛋白質、淀粉以及脂肪等生產加工后產生的物質，其具有一定的再加工利用價值。除此以外，在食品工業的生產作業中，需要對此類物質予以及時處理，避免其釋放出過量的BOD，或使得含有高有機含量的污水流入自然環境中，對環境安全以及人體安全帶來不利影響。利用超濾膜技術處理此類工業污水，可以將淀粉、脂肪與酵母等物質從污水中分離出來，以便進行二次加工利用，為水資源的使用安全提供重要保障。高效、科學地處理食品工業廢水，還能夠減少BOD與BOD廢水對環境的污染，全面提升污水處理工藝水平。

2.4 海水淡化處理

隨著世界淡水資源的緊缺，人們將研究的注意力集中在豐富的海水資源上。海水占據地球的2/3，如果能夠將海水有效淡化，將大大緩解人們面臨的淡水資源危機。海水之所以不能作為生活用水，是因為海水的含鹽量極高。利用超濾膜進行海水淡化的研究已經取得了一定的進展，通過改變超濾膜的過濾特性，能夠使海水中的鹽物質析出，而其他成分則可以保留，不會影響水的性質。利用超濾膜進行海水淡化的方式被稱為反滲透。反滲透可以提高海水脫鹽的效率，在未來的水資源保護中有廣闊的應用空間[3]。

3 結語

環境工程的水處理逐步受到社會大眾的廣泛關注，其不僅與人們的日常生活緊密相關，還是衡量城市發展的重要指標。要進一步提升市政污水的處理成效，還需加快對超濾膜技術的普及應用，將其靈活引入到市政廢水、工業污水的處理工作中，充分發揮其物化、分離功能，提高水資源凈化程度。