環保工程水處理過程中超濾膜技術應用探析

李 洋

（濰坊市生態環境局昌樂分局，山東 濰坊 261000）

水資源是人們日常生活中不可缺少的重要資源。而我國由于人口數量較多，水資源消耗較高，如果隨意排放污水，不僅會對環境造成嚴重污染，同時也造成了一定的浪費。但環保工程中的水處理技術可以對水資源進行有效處理，能去除水中的雜質、細菌和病毒。其中，超濾膜技術是水處理技術中最為有效的一種，因此，該技術在環保工程中的應用具有十分重要的現實意義。

1 超濾膜工藝技術概述

超濾膜技術是一種新技術，在實際應用中具備很多的優勢與特點，因而人們得到了普遍的關注和認可。但該技術在實際應用過程中，還是需要相關技術人員從各個角度對其進行分析和了解[1]。超濾膜技術主要是利用超濾膜的結構特點，對水資源進行凈化處理，以確保水資源得到科學合理的二次利用時，該技術還可以過濾納米級的物質，與普通過濾方法相比，超濾膜技術能過濾掉水中的微小物質，因而超濾膜技術被廣泛應用在各個行業的水源凈化處理中，且處理后的水質變得更加清澈，從而凈化效果也變得更加理想。

2 超濾膜工藝技術的應用原理

從超濾膜技術具體操作原理的角度來看，該技術在應用期間會用到相應的驅動設備，以此給水資源施加一定的壓力，從而將水資源和大分子雜質進行有效分離。通常，經過超濾膜技術分離之后的水資源可以保持90%以上的純凈度。而在實際應用過程中，靜壓力指標范圍最低數值要保持在0.1 MPa，最高要保持在0.5 MPa，而且對超濾膜的直徑和孔徑也提出了相應的指標要求。同時，從精確程度的角度來看，該技術與光學顯微鏡的應用效果相一致。另外，從技術應用方法的角度分析來看，超濾膜技術在應用過程中要保持連續性和階段性。其中，階段性是指在實際應用中必須要對應處理區域和對象；而連續性質是指在處理過程中要保證裝置運行的連續性，進而滿足環保工程的相關要求。

3 超濾膜工藝技術的主要特征

3.1 超濾膜技術具有全面性

新型超濾膜水處理技術與傳統的水處理技術相比，其水處理質量更高，這主要是因為該技術具有全面性的特點，可將水中各種各樣的有害雜質去除。而且超濾膜技術還可以有效避免化學藥劑造成的嚴重危害，同時避免凈化之后的水再次受到污染，有效保證了水資源的清潔程度。

3.2 超濾膜的耐受性強

超濾膜技術在實際應用過程中是將超濾膜作為介質，這種介質可承受更高的溫度，具有耐水解、耐腐蝕、耐酸等特點，也因此在我國水處理工程中得到了廣泛應用。而且與傳統濾膜不同的是，超濾膜技術可以使濾膜在高溫與高蒸汽條件下完成消毒與凈化的工作，還可以在酸度較強的環境中更好地完成水處理工作，所以該技術具有十分良好的耐受性。

4 超濾膜工藝技術的發展趨勢

超濾膜技術也是一種選擇性滲透分離技術，主要原理就是將大小分子進行分離，以此實現分離物質的效果。從工藝流程看，小分子會在外力作用下通過濾膜，而大分子則會留在濾膜的一側。比如在環保工程水處理過程中，該技術可以將水中的鹽類與無機物等較大分子分離出去，從而實現水體有凈化效果。另外，該技術還可以使水處理過程變得更加簡單，且設備占用空間較小，還不會涉及其他化學產品。

當前，超濾膜技術通常應用在工業水處理中，能有效實現廢水凈化與水源回收利用，主要是因為該技術的工作模式在長時間使用過程中得到了細化與優化，能對工業廢水進行更好的處理，且在循環處理方面的優勢也十分突出。但在日常生活用水處理過程中，受工藝技術和使用成本的限制，應用較少。隨著環保工程處理技術的不斷完善和優化，未來在日常生活領域中也會發揮出更好的效果[2]。

5 超濾膜技術的應用優勢

5.1 有較突出的自動化和機械化優勢

超濾膜技術的實際操作過程十分簡單，在技術應用方面具有很好的自動化與機械化的優勢，可在使用相關設備的基礎上解放人力，這樣既相應減少了人力需求，又降低了水處理的投入成本，從而為環保工程創造了更高的經濟效益，也更好地改善了生態環境的質量。

5.2 應用效果好及過濾性強

在超濾膜技術應用過程中，主要是對污水起到了一定的過濾和凈化效果，呈現出了較強的過濾處理優勢，明顯提升了水處理的效率。同時，該技術對周邊環境的影響較小，也不需要在水處理過程中摻加任何化學藥劑，其水處理和過濾過程具有較強的環境關聯性，這使得環保工程的優勢得到了充分體現。在實際處理過程中，超濾膜技術通常是利用物理原理進行過濾，不僅可以高效處理水污染問題，還可以提高水處理的整體效果，從而更好地保護了生態環境，同時對外界水環境也起到了一定的協調作用，避免出現更嚴重的環境污染問題[3]。

5.3 應用范圍廣

大部分超濾膜技術都會在水環境中進行，其過濾效果十分穩定，所以該技術可以在更多的水環境條件下使用。除此之外，在應用該技術時，不會對環境因素提出更高的要求，只要在高溫環境下進行就可以充分發揮出其技術優勢，因此適用性十分廣泛。

6 水處理工程中超濾膜技術的種類

6.1 膜處理技術

該技術主要是通過膜的滲透性來分離一些雜質，以實現更理想的處理效果。因此，在環保工程水處理中超濾膜技術的基礎就是超濾膜材料，其濾膜孔徑通常在1～100 nm范圍內，所以在海水淡化去除雜質方面發揮出了重要價值。當前，該技術在淡水資源利用方面的發展形勢良好，不僅有效改善了用水緊張的問題，還在一定程度上緩解了水資源短缺的壓力。另外，膜分離技術還可以與生物技術結合在一起將水中的雜質全面去除，有效降低了水中污染物濃度，實現了廢水的低成本處理，且出水質量很高，使水資源的利用效率得到了明顯提升。

6.2 超濾膜短流程處理技術

該技術主要是將水處理工作集中在一個構筑物中，操作十分簡單，自動化程度較高，與常規的超濾膜技術相比，超濾膜短流程處理技術具有膜污染低、造價低以及占地面積較小等優勢。同時，該技術也是超濾膜技術中十分常用的一種，其應用效果較為明顯。此外，該技術還可以應用在生活廢水與工業廢水的處理中，能有效去除水中的金屬離子，從而實現了廢水凈化處理。但從具體的應用看，雖然該技術在低污染水處理過程中的應用十分常見，但如果水污染問題十分嚴重，就不適合采用該技術。因此，該技術具有針對性過強的缺點。

6.3 組合超濾膜處理技術

該技術主要是將兩種或多種水處理技術集成在一起，從而實現了水資源的高效處理。因此，在組合超濾膜技術應用過程中，有效解決了傳統技術的單一性和局限性，可以對水資源進行高效處理。但該技術在實際應用過程中還存在很多問題，需要相關技術人員不斷探究，并創新開發出多樣化的組合工藝，進而提高環保工程水處理的整體水平。

7 環保工程水處理中超濾膜技術的應用價值

當前，在環保工程水處理中應用超濾膜技術具有十分重要的意義，主要是與其他水處理技術相比，該技術具備很好的穩定性和安全性，且水處理凈化效果十分顯著，系統運行非常好。而且，超濾膜技術在實際應用過程中可在高溫條件下穩定運行，包含的化學物質又非常少，所認可有效去除水體中的細小微生物，提高水體的整體安全性。同時，超濾膜技術還可以去除水中的懸浮物，降低水體渾濁程度，加強了凈化水平，且不需要使用混凝劑等輔助材料就可以保持良好的運行狀態。因此，該技術在我國水凈化系統中的應用十分常見，不僅可以滿足低成本的水處理需求，還可以滿足節能環保的發展要求。另外，從工藝技術層面來看，該技術具有以下兩點價值：一是能有效提高水體雜質的去除效率，甚至可以將膠體雜質全部去除；二是能有效避免二次污染的情況出現，而且在水處理過程中不需要添加任何的化學藥品和添加劑。

8 環保工程水處理中超濾膜技術的應用措施

8.1 選擇最佳技術措施

在環保工程水處理中，為了確保超濾膜技術能得到更加高效的利用，必須要選擇科學合理的技術措施，以提高水處理工作的整體效果[4]。常見的技術措施包括：一是雙膜凈化水處理技術，該技術在我國環保工程水處理過程中是一種十分常見的技術類型，在實際操作過程中可將雙層濾膜整合在一起，從而提高了水質的凈化效果。同時，該技術不僅可以處理水體硬化問題，還能夠有效處理污染較為嚴重的水體。而與其他凈水技術相比，雙膜凈化水技術能將超濾技術與反滲透技術高效結合在一起，并利用超濾設備抽取已超濾凈化處理之后的水源，以此為各個地區提供質量更高的水源。二是短流程凈水技術，該技術可以利用各種不同的現代化工程技術，提高水處理的整體凈化效率，但在實際應用過程中對水源質量要求較高。與其他技術相比不會受水處理規模的影響，還可以在原來水廠設施基礎上進行新建，也不需要投入大量的水體進行超濾膜處理，且降低了超濾膜一側的水壓。

8.2 明確重點應用領域

8.2.1 電鍍廢水處理中的應用

在工業企業生產過程中，排放的廢水中會含有銅元素等毒性物質，從而嚴重危害了人們身體健康以及動植物生長。同時，電鍍廢水中還包含著大量無法被微生物吸附的離子，且生化性能非常低，如果采用傳統的電解法進行水處理，就無法滿足環保節能的要求，甚至還會浪費大量的水資源。對此，在應用超濾膜技術時，可結合電鍍廢水的排放特征設置基礎系統，以有效清除廢水內部的有機物成分，進而將廢水的清除率提高到80%以上，并去除其中的毒性成分，然后經過處理后再排放到外界環境中，這樣就不會對自然環境造成任何不利影響。

8.2.2 含油廢水處理中的應用

通常情況下，我國環保工程中需要處理的含油廢水是以乳化油與分散油的形式存在，主要來源于居民的日常生活。但因為分散油與浮油本身就具有獨特的特點，所以采用活性炭和機械分離的方式很難處理。同時，乳化油也是一種油和水相互結合的物質，處理難度非常大。因此，應用超濾膜技術可以對含油廢水中的分子物質與水進行高效過濾，從而提高了分離的有效性，快速實現了水凈化處理的效果。

8.2.3 城市污水處理中的應用

隨著城市化發展進程的不斷深入，大部分工業企業也在改造擴建。而目前，人們的日常生活污水與工業廢水排放量不斷增加，因而造成了十分嚴重的環境污染，且水資源浪費現象也變得越來越嚴重。對此，必須要加大污水的處理力度，可利用超濾膜技術提高污水的處理效果，去除其中存在的有毒物質，以確保經過處理之后的廢水可以應用在設備清洗與澆灌等方面，甚至一些凈化質量符合標準的水質還可以應用在飲用水方面，進而實現了污水循環利用的目標。另外，還要積極構建超濾膜基礎設施與凈化設備，并利用先進的現代化技術與相關設備來處理城市污水，以滿足回收再利用的標準要求。這樣不僅可以避免污水對環境造成影響和破壞，還可以有效降低資源浪費問題的發生概率，從而可更好地滿足節能環保的基本要求。

8.2.4 海水處理中的應用

從我國目前的水資源來看，海水在總體水資源中的占比很大，但淡水資源占比較低，再加上淡水污染問題變得越來越嚴重，最終導致水資源出現了嚴重短缺的情況。對此，海水淡化處理成為了提高水資源利用率的重要措施。而在以往的海水淡化處理過程中，雖然應用電滲技術獲得了十分理想的效果，但海水淡化水平并不高，甚至無法滿足預期標準。而積極應用超濾膜技術能明顯提升淡化效果，既減少了海水資源的消耗，又加強了脫鹽的有效性，還使海水經淡化處理后獲得了更加優質的水源。另外，應用超濾膜技術還可以對海水實施分類處理。

8.2.5 飲用水處理中的應用

在工業廢水和生活污水排放量不斷增加的影響下，我國的水污染問題變得十分嚴重，而傳統的凈化方式已無法滿足水處理的質量標準要求，并很難將水中的雜質和污染物去除。因此，必須要采用超濾膜技術對飲用水進行處理，將其中存在的細菌和微生物物質有效去除，從而提高飲水凈化的整體效果。在此基礎上，采用超濾膜技術還可以將飲用水中微米級別的顆粒去除，從根本上改善飲用水的整體品質。但在整個過程中要按照飲用水標準合理使用超濾膜技術，以此對其中的色度、濁度、鋅含量以及大腸桿菌等成分進行合理控制，進而為人們提供質量安全衛生標準合格的飲用生活用水。

8.2.6 造紙污水處理中的應用

在造紙企業實際生產過程中，主要是將漿液材料制作為紙張，其整個過程包括洗漿、制漿、漂白以及抄造等環節，而每個環節都會產生大量的廢水，污水顏色非常深，其中包含著很高的pH值和一定濃度的化學藥物成分與纖維素成分，導致水處理工作存在一定的難度。同時，因為造紙生產中的原材料是麥草，所以在蒸煮過程中產生的黑色液體需氧量較大，硅元素含量較多，流動性非常低，如果使用傳統技術已無法滿足水處理的基本要求。而采用超濾膜技術就可以回收廢水中的木素和半纖維素，以此對廢水進行有效凈化，這樣不僅提高了木質素的回收利用效果，還可以使水中的有機物成分得到高效去除。另外，在漂白水處理過程中應用超濾膜系統，還可以明顯降低污水色度，并有效去除樹脂和有機物成分，進而滿足水處理的基本需求。總體來看，應用超濾膜技術可以對造紙污水進行分離、提純和濃縮處理，不僅加強了廢水處理的有效性，還對資源回收再利用提供了一定幫助。

9 結語

綜上所述，在環保工程水處理中應用超濾膜技術具有一定的現實意義，不僅可以加強水處理效果，還能夠使操作過程變得更加便捷可靠。但相關技術人員還要充分了解該技術的應用優勢并創新工藝技術，同時在實際應用過程中，要采取更科學合理的操作方式來保證水處理的效果和效率。