超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的運(yùn)用

白玲

（石家莊常豐環(huán)境工程有限公司，石家莊 050010）

1 引言

改革開放的重大成果使我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)空前繁榮，一個個宏大的工業(yè)園區(qū)拔地而起，但經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易得到快速發(fā)展的同時，環(huán)境問題也日益尖銳。在綠色環(huán)保的社會大背景下，環(huán)境工程一詞頻繁出現(xiàn)在人們視野中，生態(tài)環(huán)境問題理所當(dāng)然成為了社會各界的焦點(diǎn)。國家對于環(huán)境工程和水處理科研力量投入日益增多，越來越多科學(xué)、有效的水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中超濾膜技術(shù)由于具備眾多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水處理中。

2 超濾膜技術(shù)概述

2.1 超濾膜技術(shù)概念

超濾膜技術(shù)是將溶液進(jìn)行簡單地過濾后，再采取科學(xué)手段進(jìn)一步進(jìn)行濃縮處理的污水處理技術(shù)。通過利用過濾膜的獨(dú)特分離技術(shù)對溶液中的特定溶質(zhì)進(jìn)行分離，不僅能對顆粒物、膠體進(jìn)行特定分離，還能對水生物和病菌進(jìn)行一定程度的分離。

2.2 超濾膜應(yīng)用運(yùn)行原理

超濾膜運(yùn)行原理大致分為：超濾原理與微透過原理兩部分。超濾原理是預(yù)先通過驅(qū)動設(shè)備提供一定水壓力，將要過濾雜質(zhì)推向超濾膜，再設(shè)置一層至多層的可通過膜對顆粒物、病菌、其他不溶性雜質(zhì)進(jìn)行過濾，同時保證水分和其他需要的物質(zhì)通過過濾膜。微透過原理是只讓無機(jī)鹽和水分這類微粒通過超濾膜，可截留的分子直徑為0.002～0.1μm。待處理水通過超濾膜時，直徑大于0.1μm的分子被超濾膜截留，直徑較小的水分和其他物質(zhì)則透過分離膜，從而達(dá)到凈化電泳漆、脫去水分的功效。相較于傳統(tǒng)過濾方式，超濾膜技術(shù)更能有效地保障水處理的質(zhì)量與效率。

3 超濾膜技術(shù)優(yōu)勢與弊端

3.1 技術(shù)優(yōu)勢

①超濾膜技術(shù)運(yùn)用過濾膜對特定的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，過濾原理主要依靠物理作用。②相較于傳統(tǒng)的過濾膜，超濾膜技術(shù)采用更先進(jìn)、更可靠的過濾膜，污水處理效果得到有效改善，最重要的是能夠?qū)鹘y(tǒng)過濾膜不能過濾的雜質(zhì)進(jìn)行過濾。③目前的超濾膜技術(shù)多采用多層過濾膜進(jìn)行過濾，污水處理的效率和質(zhì)量得到顯著提高，同時提高超濾膜過濾的科學(xué)性和可靠性。④超濾膜具備較強(qiáng)的抗酸堿性，對于酸堿度較高的污水能進(jìn)行有效凈化，且能保持較高的耐久度，降低使用成本，提高企業(yè)效益。

3.2 技術(shù)弊端

①就自來水廠對生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理為例，超濾膜技術(shù)一定程度上增加了處理成本，故在進(jìn)行水處理前，應(yīng)了解現(xiàn)場環(huán)境，選取合適的水處理方案。若水硬度與無機(jī)鹽含量較高時多采用雙膜過濾。當(dāng)水質(zhì)一般，水處理工藝不復(fù)雜時，多采用超濾技術(shù)，有效降低凈水成本。但實(shí)際污水處理時，工序較為復(fù)雜，大多自來水廠優(yōu)先采用超濾技術(shù)，無疑增加了凈水成本。②運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行過濾時，需要外界給予足夠的壓力才能將雜質(zhì)推向過濾膜，因此良好的驅(qū)動設(shè)備必不可少，但驅(qū)動設(shè)備的運(yùn)行無疑復(fù)雜了污水處理的工序，增加了污水處理的成本。因此在選用超濾設(shè)備時，嚴(yán)格控制能源消耗情況，挑選能提供要求動力，功率最小的設(shè)備。③在超濾膜應(yīng)用過程中，較易發(fā)生超濾膜污染，降低污水通過超濾膜的速率及凈水質(zhì)量，同時增加驅(qū)動設(shè)備能耗。污染情況較為嚴(yán)重時，必須采用化學(xué)試劑進(jìn)行消毒處理[1]。

4 應(yīng)用實(shí)踐建議

4.1 開發(fā)新技術(shù)

超濾膜在長時間的使用過程中較易發(fā)生污染問題，污染后的膜會對水體造成二次污染。傳統(tǒng)的超濾膜清洗方案是添加化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，化學(xué)藥劑較易發(fā)生殘留，且清洗后的污水又需進(jìn)行處理，操作流程相對復(fù)雜。在對新超濾膜的開發(fā)過程中，應(yīng)有效提高超濾膜的抗污染能力，提高污水處理效率，降低水處理成本。

4.2 開發(fā)有效清洗措施

在發(fā)生超濾膜污染時，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)以往總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對不同的膜污染問題進(jìn)行分類，并分別制定符合實(shí)際情況的清洗方案，在對超濾膜采取有效措施清洗時，要實(shí)時積累、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合科學(xué)的理論，制定標(biāo)準(zhǔn)的膜污染處理措施。避免適用化學(xué)試劑進(jìn)行超濾膜清洗，研發(fā)更加環(huán)保、高效、低成本的清潔劑或清洗方法，切實(shí)做到簡化清洗工序和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。此外還需對處理水質(zhì)進(jìn)行分析，根據(jù)分析水質(zhì)結(jié)構(gòu)，使膜在水處理中盡量減少被污染次數(shù)，并使被處理水質(zhì)達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 完善技術(shù)組合

水處理技術(shù)的大力發(fā)展給超濾膜技術(shù)的深化創(chuàng)造了機(jī)會，在水處理技術(shù)不斷發(fā)展的同時，繼續(xù)對超濾膜技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化。在進(jìn)行水處理時，需要分析處理后水體中殘存的分子類型，在處理過程中重點(diǎn)溶解對水質(zhì)造成破壞的有機(jī)物，并提高超濾膜對于無機(jī)鹽和直徑較小微粒的過濾功能。因此需要科研人員對于超濾膜技術(shù)整體組合進(jìn)行研究，積極推動超濾膜技術(shù)的發(fā)展。并根據(jù)水質(zhì)的不同，設(shè)計最適用的超濾膜，以提高超濾膜在水處理中整體工藝水平。

5 水處理中的應(yīng)用

5.1 凈化飲用水

隨著人們生活節(jié)奏的加快，純凈水已然成為城市主導(dǎo)飲用水之一，但隨著污水排放的隨意，更多污染源的產(chǎn)生，水資源進(jìn)一步緊缺，人們對于安全可靠的飲用水更加渴求。超濾膜技術(shù)的出現(xiàn)給水處理帶來曙光，緩解了當(dāng)前的用水危機(jī)，超濾膜在水處理過程中安全、可靠，能對水中微量有害物質(zhì)和病菌進(jìn)行過濾，同時，也具備較高的凈化效率，能夠?qū)崿F(xiàn)在較短時間內(nèi)對大量飲用水進(jìn)行凈化。

5.2 處理含油廢水

一般情況下，油質(zhì)污水主要存在三種情況：油質(zhì)漂浮于水面、油質(zhì)與水體混合、油質(zhì)為污水的乳化劑。不同狀態(tài)的油質(zhì)廢水，處理工藝截然不同。其中浮油和分散油較容易處理,運(yùn)用機(jī)械和物理方法進(jìn)行凝聚沉淀，并通過超濾膜和活性炭吸附進(jìn)行油水分離,將水中油質(zhì)含量降到最低。但對于油質(zhì)種類為乳化劑的情況，單純運(yùn)用物理方法進(jìn)行過濾和活性炭吸附并不能達(dá)到預(yù)先的效果，因此需要采用超濾膜技術(shù)將油性分子隔離在一側(cè)進(jìn)行集中處理，并分析油質(zhì)分子中的氧化物，制定專門的處理方案進(jìn)行處理，切實(shí)保證油質(zhì)污水處理的可靠性和高效性。

5.3 處理城市污水

隨著我國工業(yè)化的不斷推進(jìn)，城市覆蓋率的進(jìn)一步增大，PM2.5、水污染、臭氧空洞等環(huán)境污染因子不斷出現(xiàn)，尤其是溫室效應(yīng)的加劇，城市污水排放量激增，導(dǎo)致水污染問題日益尖銳，水處理成為亟待解決的課題。由于城市污水多為生活污水，污染度不高，處理較為簡單，因此超濾膜技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于城市污水處理中。應(yīng)用超濾膜的物理特性對居民生活污水、城市排水管道污水、降水進(jìn)行高效過濾，以及對污水中可能對人體產(chǎn)生危害的物質(zhì)和病菌進(jìn)行清除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時給予排放，或直接排放至自來水廠進(jìn)行處理，再次進(jìn)行城市供水，使城市用水得到高效循環(huán)，提高水資源利用率，切實(shí)增大污水處理廠和自來水廠的經(jīng)濟(jì)效益與社會價值[2]。

6 結(jié)語

超濾膜技術(shù)的興起是科技發(fā)展和生產(chǎn)生活需求的必然，通過提高污水的循環(huán)利用率和降低污水處理成本，為拯救岌岌可危的稀缺水資源提供可靠的技術(shù)保障。雖然超濾膜技術(shù)在我國得到廣泛應(yīng)用，但目前依舊存在技術(shù)的不足與弊端，依舊不能否認(rèn)超濾膜技術(shù)的廣闊發(fā)展空間。加大水處理的科研力度是有效解決我國水資源供需不平衡問題的有效途徑，全面提高水處理技術(shù)水平不僅是對水資源的一種保護(hù)，更是人類對于自身的深刻認(rèn)識。