環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術(shù)運(yùn)用分析

李曉偉

（臨沂市沂南縣環(huán)境監(jiān)控中心，山東 臨沂 276300）

雖然我國國土面積幅員遼闊且有著儲量豐富的淡水資源，但是因?yàn)槿丝诨鶖?shù)較大，使我國的人均淡水資源與世界平均水平相比存在著很大的差距，淡水資源的嚴(yán)重短缺，已經(jīng)成為影響社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了徹底改變這一局面，相關(guān)部門加大了環(huán)保工程中水資源處理技術(shù)應(yīng)用研究的力度，促進(jìn)了水資源利用率的有效提升。雖然環(huán)保工程中采用的沉淀、凈化等傳統(tǒng)水處理方式，提高了水資源凈化處理的效率，但是隨著水資源污染問題日益嚴(yán)重，對水資源凈化處理模式的創(chuàng)新改革提出了明確的要求。超濾膜技術(shù)主要是通過對傳統(tǒng)水處理技術(shù)的優(yōu)化和升級，提高水資源處理的質(zhì)量和效率。所以相關(guān)部門必須順應(yīng)社會發(fā)展的步伐，加大超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中應(yīng)用研究的力度，為我國環(huán)保工程水處理技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1 超濾膜技術(shù)概述

1.1 超濾膜技術(shù)的含義及其原理分析

超濾膜技術(shù)作為當(dāng)前廣泛應(yīng)用的水資源凈化處理技術(shù)，就是利用超濾膜兩側(cè)產(chǎn)生的壓力差，加快水體高壓側(cè)向低壓側(cè)運(yùn)動的速度，從而達(dá)到過濾阻隔水體中含有的大分子顆粒物與懸浮物的目的，進(jìn)而提高水體凈化的效果。超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中主要用于過濾大部分的水體雜質(zhì)和污染物，促進(jìn)水體過濾的效率和質(zhì)量，從而滿足環(huán)保工程水處理技術(shù)的要求。

1.2 超濾膜技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 超濾膜技術(shù)具有全面性

超濾膜技術(shù)作為一種新型的水處理技術(shù)，主要是利用超濾膜的選擇透過性能力，有效去除水體中含有的各種不同的大分子顆粒物、細(xì)菌等雜質(zhì)，該方法與傳統(tǒng)化學(xué)藥劑水體處理方式相比，有效降低了化學(xué)藥品殘留二次污染問題的發(fā)生率，提高了水體凈化處理的效果[1]。

1.2.2 耐受性強(qiáng)

超濾膜技術(shù)具有耐受性較強(qiáng)的特點(diǎn)，最高有效工作溫度可達(dá)到150 ℃，較高的耐高溫性為水的殺菌消毒處理提供了條件。超濾膜技術(shù)在一定的pH值范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定工作，但是強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中的凈化效果一般。這種特性不僅滿足了復(fù)雜環(huán)境下水體凈化的要求，而且其適應(yīng)能力高的特點(diǎn)還能夠發(fā)揮出其在水處理中的重要作用。

1.3 超濾膜分離技術(shù)裝置分類

目前，常見的超濾膜分類技術(shù)裝置主要有以下幾種：（1）管式超濾膜。這種類型的超濾膜可詳細(xì)地劃分為直視式、螺旋式、單簧管式等幾種。（2）卷式超濾膜與盤式超濾膜。此類超濾膜主要由中央集水管、膜支架、原水控制網(wǎng)絡(luò)等幾部分構(gòu)成[2]。（3）板式超濾膜。環(huán)保工程水土凈化處理中應(yīng)用的板式超濾膜主要由幾十層膜與載體板組合而成，每一層與另一層之間緊密聯(lián)系在一起。由于不同類型超濾膜的特點(diǎn)也不相同，所以，在環(huán)保工程中應(yīng)用超濾膜時，必須嚴(yán)格按照使用現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇科學(xué)合理的超濾膜工藝，才能達(dá)到優(yōu)化和完善超濾膜施工工藝的目的，進(jìn)而提高超濾膜分離的效果。

1.4 超濾膜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著環(huán)保工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，超濾膜技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)廢水凈化處理中的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成效。比如，超濾膜技術(shù)在工業(yè)廢水凈化處理和回收中的應(yīng)用，提高了工業(yè)生產(chǎn)廢水凈化處理的效果，減少了工業(yè)生產(chǎn)的水資源消耗量。但是由于受限于相關(guān)技術(shù)與支出成本等因素的影響，該技術(shù)在生活污水凈化處理中的應(yīng)用仍然存在著很多問題。因此，相關(guān)部門必須進(jìn)一步優(yōu)化和完善超濾膜技術(shù)，發(fā)揮出該技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ铑I(lǐng)域中的作用，從而提高生活污水凈化處理的效果。

2 水環(huán)境保護(hù)工程中常用的超濾膜技術(shù)

2.1 雙膜凈水處理技術(shù)

所謂雙膜凈水處理技術(shù)就是采用雙層過濾膜處理污水，從而達(dá)到凈化水體的目的。雙膜凈化處理技術(shù)經(jīng)過長期的實(shí)踐應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)前各地區(qū)污水凈化處理的技術(shù)之一[3]。由于傳統(tǒng)水體凈化處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，無法徹底解決水體中的各種污染物，導(dǎo)致水體處理過程中經(jīng)常出現(xiàn)水資源二次污染的問題，如果凈化處理后的水質(zhì)無法達(dá)到本地區(qū)基本用水要求，必將影響居民日常生活和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此相關(guān)部門只有加大對雙膜凈水技術(shù)在污水凈化處理中應(yīng)用的研究力度，才能最大限度地滿足當(dāng)?shù)厮Y源正常供應(yīng)的要求。雙膜凈水技術(shù)與傳統(tǒng)水體凈化技術(shù)相比，主要是通過超濾凈水、納濾凈化以及反滲透等先進(jìn)技術(shù)手段，將凈化處理后的水體直接排放入清水池中，提高當(dāng)?shù)厮Y源供給的質(zhì)量，從而緩解社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中各地區(qū)水資源污染問題嚴(yán)重的現(xiàn)狀。

2.2 超濾凈水處理技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用于原水中有機(jī)物質(zhì)與氨氮物質(zhì)含量較少的水源，比如，針對新建自來水廠中存在著大量藻類植物以及渾濁物質(zhì)，自來水廠必須合理運(yùn)用超濾凈水處理技術(shù)，凈化處理原水，以確保經(jīng)過凈化處理的原水滿足人們?nèi)粘Ｉ钣盟囊蟆Ｋ宰詠硭畯S在采用超濾膜凈化處理技術(shù)時，應(yīng)該充分發(fā)揮該凈化處理技術(shù)設(shè)備占地面積少、凈水處理工藝流程簡單的優(yōu)勢，對原水進(jìn)行凈化處理，提高原水凈化處理質(zhì)量，促進(jìn)我國原水凈化處理技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步[4]。

2.3 圍繞超濾開展的短流程凈水處理技術(shù)

該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要是將各種水凈化處理工藝融合在一起開展水源凈化處理工作。由于該技術(shù)的應(yīng)用對事先抽取的水源品質(zhì)提出了明確的要求，污水處理企業(yè)必須根據(jù)本地區(qū)水資源環(huán)境處理的要求，調(diào)整和優(yōu)化凈水處理工藝和技術(shù)。該技術(shù)可充分發(fā)揮超濾膜凈水處理技術(shù)的優(yōu)勢，緩解原水污染問題，提高原水凈化的質(zhì)量和效率，從而實(shí)現(xiàn)有效降低原水凈化處理成本的目的。

3 環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術(shù)的運(yùn)用分析

3.1 應(yīng)用于生活廢水處理

隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，居民日常生活在消耗大量水資源的同時，產(chǎn)生了大量的生活廢水，如果生活廢水沒有經(jīng)過凈化處理就直接排放，將會浪費(fèi)大量的水資源，并加劇對水資源污染。所以相關(guān)部門必須充分重視水處理技術(shù)在居民生活廢水處理中應(yīng)用的力度，才能從根本上緩解我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中面臨的飲用水資源嚴(yán)重匱乏的問題[5]。超濾膜技術(shù)在生活廢水凈化處理中的應(yīng)用，雖然無法保證經(jīng)過凈化處理的生活廢水能夠滿足飲用水的標(biāo)準(zhǔn)和要求，但相關(guān)部門可以將經(jīng)過凈化處理的飲用水用于城市綠化、消防等行業(yè)中，既提高了生活廢水二次利用的效果，還能降低城市建設(shè)過程中水資源的消耗量。此外，超濾膜技術(shù)在生活廢水凈化處理中的應(yīng)用，有效降低了居民正常生活對自然水資源造成的破壞和污染，避免了水生態(tài)環(huán)境的惡化，為人們營造了安全舒適的生活和居住環(huán)境。

3.2 應(yīng)用于電鍍廢水處理

電鍍產(chǎn)業(yè)是我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系中不可或缺的重要組成部分，與其他產(chǎn)業(yè)相比，電鍍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅需要消耗大量的水資源，且純凈水資源經(jīng)過電鍍生產(chǎn)之后，里面會摻雜大量的重金屬，如Ni、Cu、Cd，被重金屬污染的水資源與生活污水相比危害性更大，因此電鍍企業(yè)如果沒有經(jīng)過有效的污水處理過程而任意排放，就會污染土壤及水體，嚴(yán)重的還會影響動植物以及人類的生存。相關(guān)部門采取的電解法、生物法等傳統(tǒng)電鍍廢水處理方式，在實(shí)際應(yīng)用過程中經(jīng)常會受到會因素的限制，導(dǎo)致電鍍廢水處理效果不能達(dá)到預(yù)期，增加了能源的消耗量。通過超濾膜技術(shù)的凈化處理，可以有效去除電鍍廢水中各項(xiàng)重金屬的殘留以及多種化學(xué)物質(zhì)，不僅有效降低了電鍍廢水對生態(tài)環(huán)境造成的污染，而且由于該技術(shù)與反滲透技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，還能提高電鍍廢水凈化處理的效果，滿足電鍍廢水二次利用的要求，徹底解決電鍍廢水處理難的問題，為我國電鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

3.3 應(yīng)用于飲用水的凈化處理

飲用水就是人們?nèi)粘Ｉ钪酗嬘玫乃Y源，飲用水的質(zhì)量直接關(guān)乎人類的身體健康，如果飲用水的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不僅會引起一系列不適應(yīng)，而且還增加了疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。所以，相關(guān)部門必須充分認(rèn)識到飲用水凈化處理工作的重要性，嚴(yán)格按照環(huán)保工程水處理的要求，為人們創(chuàng)造安全的飲用水環(huán)境，確保和諧社會建設(shè)工作的順利開展。來源于大自然環(huán)境中的水資源含有較多的泥沙、細(xì)菌以及懸浮物，同時也含有多種人體所需的微量元素。如果自來水廠在水資源凈化處理過程中，沒有將這些水資源進(jìn)行區(qū)分而進(jìn)行統(tǒng)一處理，那么自然水體中的一些有益于人類身體健康的微量元素就無法保留，其飲用水的價值也就無法真正體現(xiàn)[6]。因此，自來水廠在飲用水凈化處理過程中，既要注重去除飲用水中的有害物質(zhì)，還應(yīng)該采取科學(xué)合理的技術(shù)手段，保留水資源中的各種微量元素，只有這樣才能將飲用水的價值充分發(fā)揮出來。超濾膜技術(shù)作為一種選擇透過性能力較強(qiáng)的水凈化處理技術(shù)，其應(yīng)用可以滿足人們對飲用水的質(zhì)量要求。該技術(shù)與其他水處理技術(shù)相比，具有操作簡單、凈化處理效率高的特點(diǎn)，為我國水資源凈化處理技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[7]。自來水企業(yè)在運(yùn)用超濾膜技術(shù)凈化處理飲用水時，應(yīng)該通過在管道內(nèi)設(shè)置超濾膜的方式，利用供水過程中超濾膜兩側(cè)傳輸?shù)膲毫Σ睿^濾飲用水中含有的鐵銹、泥沙等大顆粒物質(zhì)并將其留在供水管道內(nèi)，使飲用水中含有的人體所需的微量元素、礦物質(zhì)等可以隨著水分子通過超濾膜供人們正常飲用，充分發(fā)揮超濾膜技術(shù)在飲用水凈化處理中應(yīng)用的優(yōu)勢，提高水體凈化的效果。此外，由于使用超濾膜過濾水體中的雜質(zhì)會使管道內(nèi)堆積大量的雜質(zhì)，如果清理不及時必然會導(dǎo)致管道出現(xiàn)堵塞的情況，影響飲用水凈化處理的效果。

3.4 應(yīng)用于電廠鍋爐補(bǔ)給水

我國電力行業(yè)中采取的熱力發(fā)電方式，主要就是將鍋爐水加熱之后，通過帶動發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。水作為熱力發(fā)電過程中能量轉(zhuǎn)運(yùn)的介質(zhì)，直接決定熱能的轉(zhuǎn)化效率，同時水的質(zhì)量優(yōu)劣也決定了鍋爐設(shè)備的使用壽命及使用安全。如果水中含有較多的碳酸鹽等雜質(zhì)，在加熱過程中就會使鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，久而久之就會影響鍋爐的加熱效果，并加劇了鍋爐的腐蝕問題。所以熱力發(fā)電廠必須充分重視鍋爐補(bǔ)給水凈化處理工作，滿足鍋爐設(shè)備正常使用的要求[8]。運(yùn)用超濾膜技術(shù)對發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水進(jìn)行凈化處理，可有效去除水中的鹽類物質(zhì)，同時降低了雜質(zhì)對鍋爐的腐蝕作用，延長了鍋爐的使用壽命。熱電廠采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行鍋爐補(bǔ)給水凈化時，必須先用石灰將補(bǔ)給水處理成中水，然后對其進(jìn)行過濾，最后再將超濾膜與反滲透膜技術(shù)相結(jié)合，去除水體中含有的雜質(zhì)、膠狀物等，提高水體的純凈度，才能在滿足熱電廠鍋爐補(bǔ)給水使用要求的前提下，有效提升熱電廠電能轉(zhuǎn)換效率，為熱電廠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 應(yīng)用于海水淡化

雖然我國淡水資源嚴(yán)重缺乏，但是海水資源卻非常豐富，如果使用相關(guān)設(shè)備分離海水中的鹽分與其他物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘ｏ嬘玫牡Y源，就可以從根本上緩解我國淡水資源不足的問題。經(jīng)過長期的實(shí)踐研究，雖然海水淡化反滲透技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著成效，然而由于該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在著水資源處理總量偏低的缺點(diǎn)，不僅不利于水資源利用率的提高，而且增加了水資源淡化處理的成本，因此，這一技術(shù)始終無法進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。相關(guān)部門經(jīng)過長期的實(shí)踐研究和應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，超濾膜技術(shù)具有的分離效果與雜質(zhì)過濾效果顯著的特點(diǎn)，不僅最大限度地滿足了海水淡化的質(zhì)量要求，而且提高了海水中微生物、鹽分以及其他雜質(zhì)分離的效果，解決了水資源短缺問題對社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生的影響。

3.6 應(yīng)用于食品行業(yè)污水處理

社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，使我國食品行業(yè)也進(jìn)入了高速發(fā)展階段，食品種類的日益豐富、食品質(zhì)量的穩(wěn)步提升，雖然最大限度地滿足了人們物質(zhì)生活的要求，但是食品生產(chǎn)加工過程中。所產(chǎn)生的大量污水和廢水中含有大量的有機(jī)物和懸浮物，如果不經(jīng)過有效處理就隨意排放，將會導(dǎo)致水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化的問題，并加劇了缺氧問題，給水資源的安全埋下了隱患。一旦水體中出現(xiàn)了這種情況，不僅水中的各種生物因?yàn)槿毖鯚o法正常生存，而且對生態(tài)平衡也造成了嚴(yán)重的破壞，對生態(tài)環(huán)境中的生物多樣性發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。隨著時間的推移，污水和廢水中殘留的各種懸浮物沉入到水體中產(chǎn)生的臭氣，會加劇水體的污染程度，對生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展產(chǎn)生了無法挽回的影響和破壞。由于食品工業(yè)污水與廢水中含有大量酵母和乳糖等物質(zhì)，具有再回收利用的價值，所以，相關(guān)部門在處理此類污水時，應(yīng)該合理運(yùn)用先進(jìn)的污水處理技術(shù)，分離廢水或污水中的物質(zhì)，從而達(dá)到有效提升資源利用率的目的。將超濾膜技術(shù)合理地應(yīng)用于食品工業(yè)污水處理工作中，可提高污水處理工作的質(zhì)量和效率，且具有很好的除菌效果，清除了污水中含有的各種雜質(zhì)，滿足了物質(zhì)回收再利用的要求。超濾膜技術(shù)在食品工業(yè)污水或廢水中的推廣和應(yīng)用，為食品工業(yè)污水與廢水處理工作的開展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，促進(jìn)了資源利用率的穩(wěn)步提升，為我國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.7 應(yīng)用于制革廢水處理

制革廢水的處理一直都是廢水處理的難點(diǎn)。制革廠廢水的排放量大，且污染物種類繁多、成分復(fù)雜，因此需要加強(qiáng)對制革廢水的回收利用。通過利用超濾膜濾網(wǎng)對制革廢水進(jìn)行預(yù)處理，可以大大降低硫酸鹽、石灰鹽等物質(zhì)的流失量，預(yù)處理之后的水90%以上都可以再利用。通過對處理環(huán)境設(shè)置適宜的操作壓力、pH值和溫度，也可以有效提高鹽的析出效率。

4 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展為超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程領(lǐng)域中的推廣和應(yīng)用提供了技術(shù)支持。我國在大力發(fā)展工業(yè)產(chǎn)業(yè)時，應(yīng)該加大對超濾膜技術(shù)優(yōu)化和完善的力度，充分發(fā)揮超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程中應(yīng)用的優(yōu)勢，提高環(huán)保工程項(xiàng)目的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，為人民群眾日常生活和工作提供全方位的服務(wù)。加大超濾膜技術(shù)在水體凈化處理中應(yīng)用的力度，去除水體中的污染物，可緩解水資源短缺對社會發(fā)展產(chǎn)生的影響。運(yùn)用超濾膜技術(shù)過濾水體中含有的各種污染物，促進(jìn)了水體凈化處理的質(zhì)量和效果。所以，相關(guān)部門必須在環(huán)保工程發(fā)展過程中，深入探討和研究超濾膜技術(shù)應(yīng)用過程中存在的技術(shù)問題，為該技術(shù)在各個領(lǐng)域中的推廣和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。