超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理過程中的運(yùn)用探討

宋小剛 河北省滄州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心

一、超濾膜技術(shù)的概述

（一）技術(shù)原理

超濾膜技術(shù)是基于分離技術(shù)上形成的一種水處理技術(shù)，其主要是利用溶劑及某些分子含量相對較低的溶質(zhì)，并借助液體壓強(qiáng)作用，使超濾膜一端向另一端運(yùn)作，使得分子含量相對較高的物質(zhì)得以有效剝離及妥善保存。超濾膜技術(shù)的核心在于其凈化作用，能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)的有效篩選。通常情況下，超濾膜具有分離及物化量的性能，分離主要是進(jìn)行分子量切割運(yùn)轉(zhuǎn)，而物化則是體現(xiàn)在耐熱及耐藥性能這兩個(gè)方面。

（二）優(yōu)勢特征

相比其他處理技術(shù)，超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在平穩(wěn)性良好、安全性突出、水質(zhì)凈化效果強(qiáng)、運(yùn)作效率高這四個(gè)方面。平穩(wěn)性良好主要是因?yàn)槌瑸V膜技術(shù)能夠在溫度相對較高的環(huán)境下運(yùn)行，且化學(xué)傳感物相對較少；安全性突出是因?yàn)樵谶\(yùn)用超濾膜技術(shù)后，水類微生物離開水后所表現(xiàn)出的安全性能較突出；水質(zhì)凈化效果強(qiáng)，是因?yàn)槌瑸V膜技術(shù)的運(yùn)用，能全面去除相關(guān)水域中的懸浮物，可顯著削減水的渾濁度。同時(shí)也不需要借助相關(guān)混凝劑輔助，表現(xiàn)出良好的運(yùn)作效率；超濾膜技術(shù)的運(yùn)作效率也較突出，相應(yīng)其成本投入也較低，也便于日后的技術(shù)更新。現(xiàn)階段我國大力推廣超濾膜技術(shù)在凈水系統(tǒng)中運(yùn)用，且只需要在原有的凈水系統(tǒng)上添加超濾膜組件便可運(yùn)作，不需要產(chǎn)生額外的改造費(fèi)用。

二、水環(huán)保工程中常用的幾種超濾膜技術(shù)

（一）雙膜凈水處理技術(shù)

雙膜凈水處理技術(shù)是目前環(huán)保工程水處理中比較常用的一種超濾膜技術(shù)，這一處理技術(shù)主要是利用雙層濾膜相互結(jié)合來進(jìn)行水質(zhì)凈化處理。通過運(yùn)用這一水處理技術(shù)，能夠有效改善相關(guān)水域中存在的水硬度較大的問題，現(xiàn)階段在我國許多區(qū)域中廣泛運(yùn)用，尤其是在一些水質(zhì)鹽分含量相對較高的沿海地區(qū)和一些水質(zhì)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，通過運(yùn)用這一水處理技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化的目的。相比其他凈水技術(shù)，雙膜凈水處理技術(shù)的特別之處在于其結(jié)合了超濾與反滲透等技術(shù)，尤其是依據(jù)超濾裝置進(jìn)行水源抽取水原料后，能夠高效化進(jìn)行凈化水的傳輸，從而為相關(guān)區(qū)域提供優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)資源。

（二）超濾凈水處理技術(shù)

超濾凈水處理技術(shù)也是環(huán)保工程水處理中常見的一種超濾膜技術(shù)，這一處理技術(shù)對水材料的來源要求較嚴(yán)格，必須是極為優(yōu)質(zhì)的水源。其中，水源中包含的有機(jī)物質(zhì)等相對較少是判斷優(yōu)質(zhì)水源的標(biāo)準(zhǔn)。比如，在超濾凈水處理技術(shù)實(shí)際運(yùn)用中，有的自來水公司原水中含有一定的藻類植物，此時(shí)就需要自來水公司運(yùn)用這一技術(shù)來對原水進(jìn)行整體的凈化，而在這一技術(shù)的運(yùn)作下，能夠有效削減凈水處理中所需設(shè)施占用區(qū)域，也能夠進(jìn)一步簡化整體操作流程，可大大提升自來水公司的運(yùn)作效率。

（三）圍繞超濾開展的短流程凈水處理技術(shù)

在環(huán)保工程水處理中，通常會(huì)圍繞超濾開展短流程凈水處理，這種處理方式融合了多種處理技藝，以此實(shí)現(xiàn)整體的凈水處理，相應(yīng)的也對抽取的水原料品質(zhì)要求較高。相比其他凈水技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)不會(huì)受到企業(yè)運(yùn)作規(guī)模的影響，可在原有水廠各項(xiàng)基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的新建開展，只需要在運(yùn)用過程中，充分結(jié)合本區(qū)域的真實(shí)情況對凈水運(yùn)作工藝進(jìn)行調(diào)整。除此之外，這種凈水處理技術(shù)有時(shí)也不需要使用大量的超濾膜水量，所以也能讓超濾膜一側(cè)的水壓變得相對較低，進(jìn)而可有效降低原水遭受濾膜污染的問題。同時(shí)，運(yùn)用這一技術(shù)進(jìn)行水廠出水裝置革新后，可在現(xiàn)有設(shè)施運(yùn)作基礎(chǔ)上直接出水，這樣便能夠有效節(jié)約運(yùn)作的成本支出。

三、環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用問題

（一）技術(shù)應(yīng)用不充分

我國不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，南北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在較大的差異。而超濾膜技術(shù)的投入使用需要耗費(fèi)大量的經(jīng)濟(jì)成本，所以該技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的地區(qū)存在較大的限制。因此，在水處理過程中，相關(guān)工作人員需要詳細(xì)了解現(xiàn)場環(huán)境，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟?xí)慣及當(dāng)?shù)厮磳?shí)際現(xiàn)狀來決定是否采用超濾膜技術(shù)。

（二）能源損耗大

在水源處理過程中，采用超濾膜技術(shù)會(huì)產(chǎn)生非常大的能源消耗。不僅如此，這一技術(shù)的應(yīng)用還要一定的外動(dòng)力輔助，而外動(dòng)力輔助需消耗一定的能源，所以采用該技術(shù)需要大量的資金投入。鑒于超濾膜技術(shù)所具有的特點(diǎn)，相關(guān)工作人員利用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)需要時(shí)刻關(guān)注能源的耗損情況，從而在滿足進(jìn)水需求的條件下盡可能選擇能耗較小的機(jī)電設(shè)備，盡可能減少對于能源的消耗。

（三）污染問題

近年來，隨著對于超濾膜技術(shù)研究的不斷深入，利用這一技術(shù)進(jìn)行水資源凈化處理的效果得到了大大提升，但是依舊避免不了受到外界因素影響而產(chǎn)生污染。在這種情況下，如果相關(guān)工作人員沒有及時(shí)清理超濾膜，會(huì)導(dǎo)致超濾膜的過濾能力降低，并且會(huì)增加能耗，從而導(dǎo)致水處理成本進(jìn)一步增加。另外，這一技術(shù)的應(yīng)用有著較高的要求，應(yīng)用過程極其復(fù)雜，因此對于相關(guān)工作人員的專業(yè)水平提出了更高的要求，如果相關(guān)工作人員在工作中出現(xiàn)違規(guī)操作或者因?yàn)楣ぷ鲬B(tài)度不認(rèn)真而出現(xiàn)失誤，均會(huì)導(dǎo)致水污染加重。所以，對于超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，需要加強(qiáng)對于超濾膜保護(hù)的重視，定期對超濾膜進(jìn)行清理凈化，提高水處理效率。

四、環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）居民飲用水的凈化

超濾膜技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)中主要應(yīng)用于居民飲用水的凈化，是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)量提升的有效手段，可以避免污染等問題對水環(huán)境造成的危害，所以其在居民飲用水的凈化中應(yīng)用較為廣泛。并且當(dāng)前隨著工業(yè)化城市的發(fā)展，污水問題較為嚴(yán)重，威脅人們正常飲用水的安全，含有眾多病原微生物和水藻造成了對水質(zhì)的污染，所以促進(jìn)超濾膜技術(shù)在飲用水的凈化，將可以滿足人們對于水質(zhì)量的要求，促進(jìn)飲用水的安全。通過超濾膜技術(shù)進(jìn)行飲用水的凈化主要表現(xiàn)在，通過超濾膜技術(shù)的提升，對生活污水進(jìn)行高度的凈化，通過相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，超濾膜技術(shù)可以使水的凈化程度達(dá)到90%的去污凈化效果，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，提升飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，保障居民飲用水的安全性。

（二）在海水淡化處理上的應(yīng)用

超濾膜技術(shù)可以運(yùn)用在海水淡化處理上，由于海水的相關(guān)特點(diǎn)以及自身的特性導(dǎo)致無法直接飲用，在一定程度上造成了水資源的浪費(fèi)，并且根據(jù)當(dāng)前社會(huì)的現(xiàn)狀和海水的分布情況，其占據(jù)著水資源較大的比重，和淡水資源之間具有分布不均衡的現(xiàn)象，所以將超濾膜技術(shù)應(yīng)用到海水淡化處理中將尤為關(guān)鍵，可以改善淡水資源缺乏的現(xiàn)狀，所以，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。在環(huán)保工程水處理中進(jìn)行海水淡化處理其技術(shù)仍存在局限性，在使用的過程中容易造成對濾膜的污染，出現(xiàn)反滲透的問題，需要進(jìn)一步提升反滲技術(shù)。然而在當(dāng)前伴隨著反滲技術(shù)的提升，在一定程度上促進(jìn)了超濾膜技術(shù)的使用，使超濾膜技術(shù)可以更好地應(yīng)用于海水的淡化處理中，不僅可以對反滲透系統(tǒng)進(jìn)行有效的作用，還可以提升海水淡化的水質(zhì)，所以具有較好的應(yīng)用效果。

（三）凈化工業(yè)廢水

隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的問題愈加顯著，并且在工業(yè)廢水中存在種類多且成分復(fù)雜的特點(diǎn)，在工業(yè)中根據(jù)不同的工業(yè)種類，其所產(chǎn)生的廢水成分有著一定的差異性，所以針對工業(yè)廢水進(jìn)行超濾膜凈化將尤為必要。通常在電鍍工業(yè)廢水中，由于其較大的生產(chǎn)規(guī)模和廢水排放量，可以采用反滲透技術(shù)和超濾膜技術(shù)配合的方式將廢水中的有機(jī)碳以及酸鹽等，重金屬成分過濾，以免為水資源帶來嚴(yán)重的污染。其次，在食品工業(yè)廢水中，針對其中的乳糖、淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)質(zhì)成分，進(jìn)行回收利用，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益共同提升的作用。此外，針對含油廢水，可以利用超濾膜技術(shù)進(jìn)行油漬的分離，采用徹底分離水和乳化油等方式，實(shí)現(xiàn)水資源的有效凈化，從而發(fā)揮出超濾膜技術(shù)的作用。

（四）城市污水的回收利用

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市化的推進(jìn)，人口等的增加，對水資源的需求越來越大，所以通過超濾膜技術(shù)進(jìn)行城市污水的回收利用，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約，具有可持續(xù)發(fā)展的意義。促進(jìn)對城市污水的回收利用，可以運(yùn)用超濾膜技術(shù)對相應(yīng)的生活廢水以及管道廢水等污染性較低的廢水進(jìn)行過濾處理，有效地去除污水中的有害物質(zhì)，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，在保障水資源安全的前提下，實(shí)現(xiàn)向居民的正常供水，從而促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，減少了水資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

五、結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，超濾膜在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在未來的工業(yè)發(fā)展中，超濾膜技術(shù)將進(jìn)一步優(yōu)化和完善，為環(huán)境項(xiàng)目帶來更大的效益，為市民的日常生活和生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在環(huán)境保護(hù)方面，加強(qiáng)水處理能力可以對緩解水資源短缺作出有效貢獻(xiàn)。在水處理過程中，污染物必須從水中去除。超濾膜技術(shù)可以很好地過濾水中的污染物，提高水質(zhì)。在超濾膜技術(shù)的應(yīng)用范圍內(nèi)，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)繼續(xù)探索超濾膜技術(shù)的形式和超濾膜的特性。目前，超濾膜技術(shù)在一定程度上得到了應(yīng)用，在提高水環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。因此，有必要在實(shí)踐中進(jìn)一步探索和解決超濾膜技術(shù)的一些問題，使其得到更廣泛的應(yīng)用。