環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的運(yùn)用

馬俊元 山東華工環(huán)境科技有限公司總經(jīng)理，中級(jí)工程師

1 超濾膜技術(shù)概述

現(xiàn)如今，水資源匱乏現(xiàn)象引起了國(guó)家的高度重視。而超濾膜技術(shù)在水資源處理中的有效運(yùn)用能夠大幅度提升水資源的處理質(zhì)量，在環(huán)境友好型社會(huì)的建立過(guò)程中占有發(fā)揮著重要作用。以往傳統(tǒng)的水資源處理方式是在水中放入消毒劑及凈化裝置，雖然能對(duì)水資源進(jìn)行有效的過(guò)濾及凈化，但因?yàn)槠渲泻谢瘜W(xué)物質(zhì)，在一定條件下會(huì)與水資源中的微生物及化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，使得過(guò)濾后的水質(zhì)下降，無(wú)法達(dá)到人們?nèi)粘Ｉ畹氖褂靡蟆?/p>

而超濾膜技術(shù)是讓水資源在一定的壓力下，從膜布的表面流過(guò)，膜布的表層結(jié)構(gòu)孔直徑微小，只能允許水分子及小分子物質(zhì)通過(guò)，而水資源中含有的微生物、化學(xué)物質(zhì)、絮狀物因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)體積過(guò)于龐大而無(wú)法通過(guò)膜布表面的孔徑，被阻擋在外，從而實(shí)現(xiàn)水資源的過(guò)濾效果。超濾膜技術(shù)能夠有效地改善傳統(tǒng)技術(shù)使用時(shí)對(duì)環(huán)境造成的危害，是現(xiàn)階段一種高效的水資源處理技術(shù)[1]。

2 超濾膜技術(shù)原理

2.1 超濾原理

超濾又稱作超過(guò)濾，其工作原理與日常生活中漏勺的使用原理類似。超濾就是創(chuàng)造出一張只有水分子結(jié)構(gòu)能通過(guò)而其他雜質(zhì)分子無(wú)法通過(guò)的膜狀物，從而通過(guò)篩選的作用把有害物質(zhì)有效過(guò)濾出來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，超濾膜的膜面也由原本的單面膜增加到了多面膜，超濾技術(shù)的過(guò)濾水平也因此得到有效提升。現(xiàn)今，超濾膜能將液體中的雜質(zhì)完全分離出來(lái)，因此超濾膜技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。

2.2 微透過(guò)原理

超濾膜的表面附有500萬(wàn)個(gè)過(guò)濾分子，而這些分子的體積卻只有0.002μm3。在水資源的處理過(guò)程中，超濾膜表面的分子會(huì)阻止污染物質(zhì)經(jīng)過(guò)，因而能保證經(jīng)過(guò)超濾膜的物質(zhì)純凈、無(wú)害，而這種工作原理又被稱為微透過(guò)原理。并且超濾膜的膜布本身就能對(duì)水中的有害物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，加之過(guò)濾分子，形成了雙重的過(guò)濾效果，使得水資源的利用性得到有效提升[2]。因此，超濾膜技術(shù)逐漸受到業(yè)內(nèi)人士的青睞，被廣泛地應(yīng)用到水資源處理中。

3 超濾膜技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)

3.1 高效的雜物去除能力

在日常的水資源處理工作中，工作人員要想使處理后的水質(zhì)達(dá)到日常生活使用水平，就必須對(duì)污染水源中的有害雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾處理。超濾膜技術(shù)的使用，可以對(duì)污染水源中的有害物質(zhì)達(dá)到近乎百分之百的過(guò)濾效果，污染水源中的絮狀物、病毒、細(xì)菌等被過(guò)濾系統(tǒng)排除在外，只留下潔凈清澈的純水資源。因此，可以說(shuō)超濾膜技術(shù)的運(yùn)用使我國(guó)水資源處理工作進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。

3.2 避免化學(xué)試劑對(duì)水資源產(chǎn)生二次污染

在超濾膜技術(shù)的使用過(guò)程中，主要借用物理反應(yīng)對(duì)水資源進(jìn)行過(guò)濾處理，不添加任何化學(xué)試劑，這與以往的水資源處理技術(shù)相比，在一定程度上避免了化學(xué)試劑與水中化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)而對(duì)水資源產(chǎn)生二次污染[3]。

3.3 操作簡(jiǎn)單

與以往繁瑣的水資源處理過(guò)程不同，使用超濾膜技術(shù)對(duì)水資源進(jìn)行處理時(shí)，工作人員只需要及時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)濾系統(tǒng)即可，縮短了水資源的處理進(jìn)程。工作人員不必再費(fèi)心費(fèi)力地對(duì)水資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，既節(jié)省了人力和物力資源，也提高了水資源處理效率。

3.4 穩(wěn)定性較強(qiáng)

因?yàn)槌瑸V膜技術(shù)主要依靠的是物理反應(yīng)對(duì)水資源進(jìn)行處理，所以經(jīng)過(guò)超濾膜技術(shù)處理的水資源的化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生較大改變。水分子內(nèi)的酸堿性質(zhì)較穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)酸堿失衡的情況，這在很大程度上保證了水資源中的礦物質(zhì)含量，提升了水資源的品質(zhì)。

4 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

4.1 技術(shù)應(yīng)用不充分

我國(guó)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(guò)程中，相關(guān)工作人員需要詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)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(lái)決定是否采用超濾膜技術(shù)。

4.2 能源損耗大

在水源處理過(guò)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(duì)于能源的消耗。

4.3 污染問(wèn)題

近年來(lái)，隨著對(duì)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(méi)有及時(shí)清理超濾膜，會(huì)導(dǎo)致超濾膜的過(guò)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(guò)程極其復(fù)雜，因此對(duì)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(duì)于超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，需要加強(qiáng)對(duì)于超濾膜保護(hù)的重視，定期對(duì)超濾膜進(jìn)行清理凈化，提高水處理效率。

5 超濾膜技術(shù)在不同環(huán)境下應(yīng)用

5.1 居民生活用水處理

人類的生產(chǎn)生活每天都會(huì)產(chǎn)生大量的污染廢水，這些污染廢水會(huì)隨著污水管道流入地下污水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。但有時(shí)產(chǎn)生的污水也會(huì)被排入河流、湖泊等水域，而污水中含有的化學(xué)元素、有害物質(zhì)會(huì)對(duì)水域造成污染，生態(tài)環(huán)境的平衡性因此遭到破壞。所以政府要嚴(yán)格把控人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的污染廢水的處理工作。政府應(yīng)明文規(guī)定，在房屋的建造過(guò)程中必須鋪設(shè)地下污水排放管道，將生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的污水進(jìn)行統(tǒng)一收集處理。在廢水處理過(guò)程中，市政機(jī)關(guān)可以考慮利用超濾膜技術(shù)對(duì)收集的污染水源進(jìn)行降解、過(guò)濾等，再將處理過(guò)的水資源進(jìn)行分類，按照相關(guān)要求投放到居民生活、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)中，最大限度地對(duì)水資源進(jìn)行反復(fù)利用，杜絕水資源浪費(fèi)[4]。

5.2 工業(yè)廢水處理

工業(yè)污染是造成我國(guó)環(huán)境污染最為主要的原因，工業(yè)污染中的首要因素就是工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染。因?yàn)楣I(yè)廢水中含有大量的有害化學(xué)物質(zhì)，排入河流湖泊后會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生惡劣影響，水域中的動(dòng)植物無(wú)法繼續(xù)生存。生活在水域附近的居民如果長(zhǎng)期飲用被污染的水源，身體的免疫能力會(huì)不斷下降，導(dǎo)致疾病產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)可能危害生命安全。我國(guó)因?yàn)樗廴局率咕用窕加屑膊〉陌咐龜?shù)不勝數(shù)，2013年新聞報(bào)道我國(guó)癌癥村的數(shù)量已高達(dá)247個(gè)，其中64個(gè)是由水污染導(dǎo)致的，水污染在所有的致癌原因中排列第一。與居民生活用水處理不同的是，工業(yè)廢水中含有大量的有害物質(zhì)，傳統(tǒng)的水資源處理方法無(wú)法有效保證水資源的過(guò)濾效果，因此可以采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行水資源處理。由于工業(yè)廢水的種類繁多，在對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，施工企業(yè)要針對(duì)不同的廢水類型制定科學(xué)合理的處理方案。

5.3 海水淡化處理

近年來(lái)，由于人口數(shù)量不斷增多，致使水資源的需求量逐漸增多，出現(xiàn)了水資源供不應(yīng)求的現(xiàn)象。因此，人類把水資源開(kāi)發(fā)利用的目光轉(zhuǎn)移到了海上。而正常情況下，海水無(wú)法達(dá)到居民生活的使用要求，需要利用超濾膜技術(shù)對(duì)海水進(jìn)行淡化處理。經(jīng)過(guò)超濾膜技術(shù)處理的海水水質(zhì)可以達(dá)到居民日常生活要求，但在處理過(guò)程中海水會(huì)對(duì)超濾膜的膜布造成一定污染，需要對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行不斷的改革升級(jí)，提高超濾膜膜布的抗腐蝕能力，為超濾膜技術(shù)的后續(xù)使用提供保障[5]。

5.4 飲用水凈化

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民日常生活質(zhì)量得到了有效提高，越來(lái)越多的用戶開(kāi)始飲用純凈水，凈水器成為房屋裝修中電器界的“新興寵兒”。超濾膜技術(shù)能夠有效去除水源中的微生物、藻類等物質(zhì)，保持水質(zhì)干凈、清潔，滿足居民飲用水的飲用標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語(yǔ)

超濾膜技術(shù)是一種新型技術(shù)手段，為我國(guó)水資源處理提供了強(qiáng)大的助力，可應(yīng)用于居民生產(chǎn)生活廢水處理、工業(yè)廢水處理、海水淡化等領(lǐng)域。在今后的水資源處理工作中，工作人員不僅要充分發(fā)揮超濾膜技術(shù)的凈化優(yōu)勢(shì)，還要對(duì)超濾膜技術(shù)進(jìn)行不斷的升級(jí)、創(chuàng)新，賦予超濾膜新的技術(shù)內(nèi)涵，提升超濾膜技術(shù)的工作效率，最大限度地保障水資源的利用率。通過(guò)減少水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，響應(yīng)國(guó)家的綠色發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)我國(guó)生態(tài)建設(shè)，為建設(shè)美麗中國(guó)增添一份綿薄之力。