超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用分析

許 明

（安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 超濾膜技術(shù)的原理與特點研究

1.1 超濾膜技術(shù)的原理

在環(huán)境工程水處理作業(yè)中應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以利用環(huán)境壓力的措施達(dá)到分離溶液的目的，工作原理是超濾膜技術(shù)的濾膜表面含有較強(qiáng)的吸附功能，可以對溶液中存在的微生物物質(zhì)、細(xì)菌物質(zhì)及以其他各類物質(zhì)進(jìn)行有效的吸附，并且能夠?qū)霃捷^大的高分子量溶液成分通過超過濾膜到達(dá)另外一側(cè)，而無機(jī)鹽溶液分子較小不能被濾膜表面所吸附，可成功保留下來。超濾膜技術(shù)與以往過濾技術(shù)相比較，通過率顯著提升，能夠?qū)⑷芤褐写嬖诘牟焕谒h(huán)境的物質(zhì)及其他雜質(zhì)徹底地清除，從而達(dá)到保證水質(zhì)量的目的。另外，在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時不像以往作業(yè)中需要加入化學(xué)藥劑的過程實現(xiàn)雜質(zhì)凈化，能夠保證清理工作中不會另外增加其他物質(zhì)，從而使水處理效果達(dá)到清理干凈的要求。經(jīng)實驗驗證超濾膜技術(shù)可以在任何酸堿溶液中達(dá)到處理效果，并且具有較好的耐熱耐水解性能，應(yīng)用范圍較為廣泛。

1.2 超濾膜技術(shù)的特點

在水處理作業(yè)應(yīng)用超濾膜技術(shù)后，可總結(jié)出此技術(shù)具有如下特點。

（1）物理特點。在超濾膜技術(shù)快速發(fā)展的過程中，主要表現(xiàn)出物理特征，不只可以有效地保護(hù)環(huán)境，還能夠避免應(yīng)用過多的化學(xué)試劑，實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的處理、凈化效果，可以達(dá)到防止水資源受到化學(xué)試劑污染的目的。

（2）凈化能力良好。超濾膜技術(shù)與以往應(yīng)用的過濾技術(shù)相比較，超濾膜技術(shù)應(yīng)用后達(dá)到的凈化能力要顯著高于傳統(tǒng)過濾技術(shù)，能夠?qū)⒁酝荒苓^濾的物質(zhì)徹底性排出。

（3）操作簡便化。在操作超濾膜技術(shù)時無須像傳統(tǒng)過濾技術(shù)經(jīng)過較多繁雜的操作過程，只需簡單的操作即可實現(xiàn)過濾的作用，并且能夠在特定壓力的作用下讓物質(zhì)自動進(jìn)入過濾膜，無須在此過程中采取額外的輔助措施，滿足操作者簡單操作的要求。

（5）抗酸功能。超濾膜技術(shù)具有較好的抗酸能力，應(yīng)用于水資源處理作業(yè)中不會受到水中存在的酸堿物質(zhì)影響，不會產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象?？梢?，超濾膜技術(shù)有著傳統(tǒng)過濾技術(shù)所不具備的特點及功能，并且可以應(yīng)用于各種酸堿溶液中，具有應(yīng)用范圍較為廣泛的優(yōu)勢，可以在各類污水處理工作中充分使用。

（6）耐高溫。超濾膜技術(shù)可以在140℃條件的水環(huán)境中進(jìn)行正常作業(yè)，處理效果不會受到高溫的影響。在凈化水資源方面，超濾膜技術(shù)應(yīng)用時需要投入的成本較低，要顯著低于傳統(tǒng)凈化技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，可以有效降低環(huán)境工程建設(shè)中的成本投入。

2 超濾膜技術(shù)應(yīng)用于水處理作業(yè)中實際存在的問題

2.1 補(bǔ)充技術(shù)較為缺乏

從上述闡述的超濾膜技術(shù)具有的特點可知，其可以應(yīng)用于各種酸堿溶液中，具有應(yīng)用范圍較廣的優(yōu)勢，但是在自來水處理工作中并不適合應(yīng)用此技術(shù)，會增加純凈水的生產(chǎn)成本。因此，在應(yīng)用此技術(shù)時需要技術(shù)人員先對實際應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解，根據(jù)實際取水模式采用合理化的凈化工藝，比如水處理作業(yè)中需要凈化水中含有較高的無機(jī)鹽含量或者較高的無機(jī)鹽硬度，應(yīng)選擇雙膜處理技術(shù)。水處理作業(yè)的目標(biāo)水質(zhì)較為良好，并不需要過度的處理可以采用超濾膜技術(shù)，在降低水污染率的同時有利于純凈水的生產(chǎn)成本。還有一些廠家在面對煩瑣的水處理作業(yè)時仍然會采用超濾膜技術(shù)，導(dǎo)致水處理成本與工序大幅度加大，并不適合應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)水平高的區(qū)域。

2.2 超濾膜技術(shù)消耗能源較多

在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時需要提前保證設(shè)備具有良好的驅(qū)動力，還要在處理中配備外在動力的支持，而外在動力在支持過程中會產(chǎn)生較大的能源消耗，增加水處理作業(yè)的施工成本。因此，在應(yīng)用超濾膜技術(shù)相關(guān)設(shè)備中必須采取檢查能源消耗的問題，還要盡可能選擇資源消耗最小的相關(guān)設(shè)備，解決超濾膜技術(shù)能源消耗多的問題。

2.3 超濾膜技術(shù)會增加污染

在環(huán)境工程水處理作業(yè)中應(yīng)用超濾膜技術(shù)會增加水污染，導(dǎo)致超濾膜過濾能力不斷降低，在加大處理力度時會增加能源消耗與成本投入。目前，自來水廠實施凈化超濾膜的措施會采取定期五個月的凈化方式，在凈化時操作過程復(fù)雜。如果在操作時產(chǎn)生錯誤過程，會加大水污染的程度。因此，在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時應(yīng)加大對超濾膜的保護(hù)力度。

3 環(huán)境工程水處理作業(yè)中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

（1）在飲用水處理作業(yè)中的應(yīng)用。我國水資源受到工業(yè)快速發(fā)展的影響下產(chǎn)生了較大的污染，較多水資源內(nèi)含有較高的細(xì)菌污染物、水藻污染物等，嚴(yán)重影響水資源的質(zhì)量，導(dǎo)致居民飲用水存在危險。居民飲用受污染的水后，會因細(xì)菌物質(zhì)等侵蝕機(jī)體各個系統(tǒng)，嚴(yán)重影響身體健康。因此，在處理飲用水作業(yè)中采用優(yōu)勢較多的超濾膜技術(shù)可以徹底清除飲用水中的污染物。在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時需要保證處理質(zhì)量，因為飲用水決定著我國居民的身體健康，處理質(zhì)量要顯著高于其他水資源的處理效果。在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時會與混凝沉淀技術(shù)結(jié)合使用，能夠?qū)︼嬘盟写嬖诘奈廴疚锏奶幚硇Чa(chǎn)生加強(qiáng)作用，有效提升飲用水的質(zhì)量與純凈度，達(dá)到直接飲用的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）在含油廢水處理作業(yè)中的應(yīng)用。含油廢水是指在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的含有油類物質(zhì)的污水，含油廢水的來源較為廣泛，包括餐飲運營中產(chǎn)生的廢水、石油加工時產(chǎn)生的廢水、工業(yè)生產(chǎn)煉油過程中產(chǎn)生的廢水等。這些廢水含有大量的油類物質(zhì)，比如分散油類型、溶解油類型、浮油類型等。應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以有效凈化各類行業(yè)中產(chǎn)生的含油廢水，體現(xiàn)在超濾膜技術(shù)的超濾膜具有較好的親和濕潤效果，能夠?qū)⑷闋钣蜕⒃谀さ谋砻娌⑦M(jìn)行濕潤，進(jìn)而增大粒徑并產(chǎn)生聚集。超濾膜技術(shù)的超濾膜孔徑要低于液滴平均直徑，液滴可在壓差的作用下而發(fā)生變形，通過液滴與孔徑之間產(chǎn)生的摩擦過程破壞表面活性劑，并在此過程中產(chǎn)生出內(nèi)相，并與過濾膜的孔壁發(fā)生接觸過程吸附在孔壁上，在逐漸聚集后形成大液滴，通過超濾膜技術(shù)產(chǎn)生的壓力作用穿過膜孔。同時，連續(xù)相也在壓力作用下而擠壓至超濾膜內(nèi)，且表面活性劑會遭到破壞，能夠與經(jīng)過孔壁后的分散相進(jìn)行分相，使油水被徹底分離，廢水中的乳化油去除效率也顯著提升。如果在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時采用MBR工藝發(fā)揮生物降解的作用，則處理水中溶解性污染物與懸浮固體的效率會更加高效，達(dá)到水處理穩(wěn)定性的目的。

（3）在城市污水處理中的應(yīng)用。城市化建設(shè)是我國發(fā)展戰(zhàn)略中的建設(shè)性內(nèi)容，并且建設(shè)速度在持續(xù)加快。在城市規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下城市人口不斷增加，同時也加大了城市污水排放量。在處理城市污水時只需通過簡單無濾過濾的方式即可達(dá)到水處理凈化的要求，因為城市污水的污染程度要顯著低于工業(yè)廢水等污染程度，但在處理時卻存在投入成本較高、不能大規(guī)模實施的缺陷。而應(yīng)用超濾膜技術(shù)完全可以解決無濾過濾存在的不足，并且可以使處理后的污水可以再次循環(huán)使用，不會對城市居民帶來任何危害，進(jìn)而提升了水資源的利用率，滿足國家節(jié)約水資源的目標(biāo)。

（4）在海水淡化處理中的應(yīng)用。地球含有較多的水資源，但是可以供給人類飲用的淡水資源較少，而地球上大多數(shù)為海洋水可達(dá)到96.5%的占比。淡水資源中，一半以上的水資源屬于冰川儲水具有開采較難的特點。因此，為了滿足人類的飲水需求，采取處理水資源的措施是緩解淡水資源缺乏的重要方法。傳統(tǒng)處理海水的方式采用的是電滲技術(shù)淡化處理，雖然起到了一定的淡化作用，但是存在回收率不高的問題?？茖W(xué)研究人員針對此問題研發(fā)出了反滲技術(shù)，有效提升了回收率，并且具有處理成本低的優(yōu)勢。為了提高去除率引入了超濾膜技術(shù)，將去除率顯著提升到98%以上，脫鹽率也得到了顯著提升，可達(dá)97%以上，海水水質(zhì)淡化效果大幅度提升。

（5）在電鍍工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。在電鍍工業(yè)作業(yè)中會極大地利用水資源，同時也會排出許多的廢水，這些廢水中含有重金屬離子成分，比如Cu重金屬離子、Al重金屬離子等。如果含有重金屬離子的廢水不進(jìn)行優(yōu)質(zhì)地處理會嚴(yán)重影響動植物的生存，還會損害人類的健康。傳統(tǒng)處理方式獲取了一定的處理效果，但是未達(dá)到預(yù)期處理要求，并且部分技術(shù)還存在處理成本較高、不能大規(guī)模使用的不足。將超濾膜技術(shù)與反滲透膜技術(shù)共同應(yīng)用于電鍍工業(yè)廢水處理中，能夠達(dá)到預(yù)期處理要求，還可以大規(guī)模使用，比如陶瓷膜處理電鍍工業(yè)廢水可以截留90%以上的氫化物與氧化物，還可有效降低氫化物與氧化物懸濁液含量，減少電鍍工業(yè)廢水對環(huán)境、人類的侵害。

4 超濾膜技術(shù)未來發(fā)展方向探析

超濾膜技術(shù)經(jīng)過實際應(yīng)用后得到了較好的水處理效果，經(jīng)研究超濾膜技術(shù)的未來發(fā)展方向，應(yīng)朝向以下三個方面發(fā)展。

（1）提升超濾膜處理效果。目前，在水處理作業(yè)中應(yīng)用超濾膜技術(shù)會產(chǎn)生超濾膜污染的問題，會直接影響水處理的效果，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生二次污染凈水化的現(xiàn)象，經(jīng)常采取的措施是定期更換超濾膜。因此，應(yīng)加大超濾膜技術(shù)研發(fā)力度，提升超濾膜的使用壽命與處理效果，降低生產(chǎn)超濾膜的成本，實現(xiàn)水處理行業(yè)可持續(xù)、良好的發(fā)展。

（2）延長超濾膜使用年限。超濾膜在實際使用中需要采取定期更換的措施，表明超濾膜已經(jīng)到達(dá)了使用年限。超濾膜技術(shù)在未來發(fā)展中要加強(qiáng)超濾膜使用年限的研究力度，提高使用年限，降低水處理成本。

（3）合理組合過濾膜。在水處理作業(yè)中經(jīng)常會采取過濾組合的模式，應(yīng)加大組合研究力度，使組合方式更加合理化并使成本降低，為水處理作業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)支持。

5 結(jié)束語

綜上所述，超濾膜技術(shù)應(yīng)用于水處理作業(yè)中具有較好的處理效果，但是仍然存在較多的不足，需要研究人員針對各種不足加強(qiáng)研究力度，進(jìn)而為水處理工作提供先進(jìn)的技術(shù)支持，促進(jìn)環(huán)境工程建設(shè)水處理良好、可持續(xù)地發(fā)展。