超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用分析

張永強

(北京順鑫卓鑫環(huán)?？萍加邢薰?，北京 100000)

1 引言

水是人類賴以生存的資源，人類自古以來就開始對水資源進行開發(fā)利用，應(yīng)用范圍極為廣泛，如生活用水、淡水養(yǎng)殖、水能、農(nóng)業(yè)灌溉等，帶動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，與人們的生產(chǎn)生活有著極為密切的關(guān)系。因此水資源一旦被污染，不僅嚴重影響到社會的經(jīng)濟發(fā)展，還會影響到人們的生活質(zhì)量與身體健康，所以水處理工作一直是整個環(huán)境工程中的重中之重。在這種背景下，相關(guān)的專家與學(xué)者開始不斷的研發(fā)水處理的技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，超濾膜技術(shù)得以問世并不斷地發(fā)展完善，其顯著的效果使之被廣泛的應(yīng)用，有效的改善了我國的水污染問題，對我國的生態(tài)環(huán)境治理起到了巨大的輔助作用，對該技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用進行分析具有重要意義。

2 超濾膜技術(shù)的簡述

超濾膜技術(shù)是指使用濾膜將水中的雜質(zhì)、顆粒等污染物進行分離與過濾，超超濾膜的孔徑一般在0.01 μm以下，可以有效的分離粒徑超過10 nm或分子量超過500道爾頓的顆粒，可有效的對污水進行處理，是當(dāng)前環(huán)境工程水處理的主要手段，不僅可以有效的過濾水中的污染物，同時還可以過濾水中的病毒、微生物等，使水質(zhì)更高。該技術(shù)具有以下幾種優(yōu)勢：①去除雜質(zhì)的效率極高，可有效的過濾水中的污染物，提高水質(zhì)；②該技術(shù)僅使用極為少量的化學(xué)用品，有效的避免了對水資源造成二次污染；③該技術(shù)的操作簡單，無需使用過多的機械設(shè)備，減輕了工作人員的工作量，提高了工作效率；④具有耐酸性、耐堿性，可適用于pH值為7的污水，耐高溫，可承受140 ℃的高溫，抗沖擊，承受能力高達16 kg，適用范圍更加廣泛；⑤該技術(shù)的成本低廉且面積大，純水通量可達到1800 L，效果好，節(jié)省了成本[1]。正是由于上述的5種顯著優(yōu)勢使該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程水處理中。

3 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于飲用水的處理

受到工業(yè)發(fā)展的影響，我國的水資源污染問題十分嚴重，很多水源中存在著細菌、水藻等污染物，導(dǎo)致水源的質(zhì)量下降，對飲用水的質(zhì)量造成影響，人們飲用了受到污染的飲用水后，身體健康會受到不同程度的損害，因此將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水的處理中迫在眉睫。與其他水處理不同，飲用水是人們直接飲用的，關(guān)系到人們的身體健康，因此其質(zhì)量的要求更高，這也使得飲用水處理的標準隨之提高，應(yīng)用超濾膜技術(shù)，并將其與混凝沉淀技術(shù)相結(jié)合可以更加有效的將飲用水中的污染物進行去除與過濾，提高飲用水的質(zhì)量與純度，使之達到可以直接飲用的標準[2]。目前該技術(shù)在歐洲的應(yīng)用極為廣泛，每天的處理水量可達到200000 m3。

3.2 應(yīng)用于含油廢水的處理

我國人口眾多，飲食文化悠久且發(fā)達，因此每日的食物用量極多，這其中必然會使用大量的食用油，導(dǎo)致了含油廢水量的增加。對含油廢水的情況進行總結(jié)，其主要存在著3種形式，程度由輕到重分別為油浮在水面的浮游廢水、油與水混合到一起的分散油廢水、油與水融為一體的乳化油廢水。前兩種的程度較輕，因此處理起來也較為簡單，使用活性炭吸附、機械分離或聚集沉淀的方法都可以做到處理，而第三種廢水則較為復(fù)雜，簡單的物理過濾方法無法做到有效的處理，因此需要應(yīng)用超濾膜技術(shù)，使用該技術(shù)后，水中的含油量可降至1 mg/L以下，且專門對含油廢水進行處理的超濾膜技術(shù)可使含油量降至0.3 mg/L。

3.3 應(yīng)用于城市污水的處理

近年來，我國的城市化趨勢加快，城市的規(guī)模也隨之不斷擴大，城市的人口增多，這就導(dǎo)致了城市的污水排放量隨之增加，城市污水的污染程度較輕，可以使用簡單的無慮過濾方法即可做到有效的處理，但成本較高，無法進行大規(guī)模的應(yīng)用，而應(yīng)用超濾膜技術(shù)不僅可以大規(guī)模應(yīng)用，同時可以將常見的城市污水進行有效的處理，并過濾其中的污染物，使城市污水可以再次利用，經(jīng)過自來水廠的二次處理后可以重新供應(yīng)給城市居民的使用，形成了良性的水循環(huán)，提高了水資源的利用率[3]。以我國天津2002年建成的污水回用廠為例，在使用該技術(shù)后，其每天生產(chǎn)的不脫鹽水與脫鹽水量可達到15000 m3與10000 m3，去除率在90%以上，出水渾濁度在0.5以下，水質(zhì)極高。

3.4 應(yīng)用于海水淡化的處理

雖然地球的水資源豐富，但其中的96.5%是海洋水，淡水資源有限且其中的69%為冰川儲水，開采較為困難，因此對淡水進行處理使之可以飲用是解決淡水資源短缺的重要方法，以往多采用電滲技術(shù)對海水進行淡化處理，雖然具有一定的效果，但回收率不高的問題一直難以解決，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，反滲技術(shù)的出現(xiàn)可以有效的解決這種問題，且成本較低，超濾膜的最大操作壓差可達到210000 Pa，遠超過跨膜壓差的60000 Pa，在應(yīng)用反滲技術(shù)對海水進行淡化處理的過程中應(yīng)用超濾膜技術(shù)，可以使去除率超過97%，脫鹽率也超過97%，可以進一步提高淡化后的海水的水質(zhì)。

3.5 應(yīng)用于電鍍工業(yè)廢水的處理

電鍍工業(yè)的用水量極大，因此其會產(chǎn)生極多的廢水，與上述的其他污水不同電鍍工業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有重金屬離子，如Cu、Pb、Al等，不僅會對動植物造成影響，同時會對人類的身體健康產(chǎn)生損害，因此必須要進行及時的處理，但以往的處理方法中有些效果不佳，有些則成本較高，無法進行大規(guī)模的應(yīng)用，而將超濾膜技術(shù)與反滲膜技術(shù)搭配應(yīng)用則可以有效的解決這一問題，如陶瓷膜，該材料的超濾膜具有1.4 μm與0.8 μm兩種孔徑，可以有效的過濾用堿中和后的氫化物與氧化物沉淀，截留率可達到90%以上，將氫化物與氧化物懸濁液的含量降至20%以下，將質(zhì)量分數(shù)降至0.0002以下，減少電鍍工業(yè)廢水的污染。

4 當(dāng)前超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中應(yīng)用的不足之處

上文中對超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用進行了介紹，可見其應(yīng)用范圍之廣與效果之強，但當(dāng)前在進行環(huán)境工程水處理使用該技術(shù)的過程中也存在著一些不足之處，需要加以注意。

4.1 技術(shù)搭配不正確

對于大規(guī)模自來水廠來說，使用超濾膜技術(shù)雖然會起到良好的效果，但其成本會隨之增高，使企業(yè)的經(jīng)濟效益降低，不利于企業(yè)自身的發(fā)展，這就需要工作人員根據(jù)自身的實際情況與水的特點選擇其他技術(shù)與超濾膜技術(shù)進行合理的搭配，但部分自來水廠僅看到了超濾膜技術(shù)的優(yōu)點，而沒有考慮到自身的實際情況，不僅使自身的生產(chǎn)成本增加，同時也使得水處理的流程變得更加復(fù)雜，處理效果與效率降低[4]。

4.2 增加了能源的消耗

超濾膜技術(shù)在進行水處理的過程中具有良好的效果，但該技術(shù)本身還是需要一定的能源來使設(shè)備保持運行，若是在進行設(shè)備的選購時沒有考慮到設(shè)備的能源消耗問題，則會導(dǎo)致能源消耗量增加，生產(chǎn)成本增高。

4.3 導(dǎo)致了污染問題

雖然超濾膜技術(shù)本身是解決水污染問題的一項技術(shù)，但若在使用的過程中操作不當(dāng)，則會導(dǎo)致超濾膜自身受到污染，對水處理的效果產(chǎn)生影響，因此需要使用化學(xué)藥劑對超濾膜進行清理，而當(dāng)前的超濾膜清理的難度較大，且清理流程十分復(fù)雜，同時若操作不當(dāng)則很有可能使水污染的問題更加嚴重。

5 結(jié)語

超濾膜技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境工程水處理中可以有效的治理水污染問題，對整個生態(tài)環(huán)境的治理具有重要的作用，同時可以提高水資源的利用效果，有效地解決水資源短缺的問題。但與此同時，該技術(shù)也存在著一定的不足，因此在將該技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境工程水處理的日常實踐中，相關(guān)的工作人員要不斷地進行鉆研和努力，尋求出完善該技術(shù)的方法，使之可以發(fā)揮出更加優(yōu)秀的效果，提高環(huán)境工程水處理的能力，進一步促進整個社會的經(jīng)濟發(fā)展。