環(huán)境工程水處理中超濾膜技術的應用

摘 要：超濾膜是種膜分離技術，多用于環(huán)境水處理工程。它能有效濾掉水中的雜質(zhì)，提高水質(zhì)的清潔度，確保水質(zhì)滿足國家環(huán)保要求。隨著社會經(jīng)濟的進步，工業(yè)的發(fā)展的同時也造成了嚴重的水環(huán)境污染問題。超濾膜技術的應用，能有效凈化污水，提升了對水資源的合理利用，對實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。因此，在環(huán)境治理中，應加大對超濾膜技術應用的重視，使超濾膜技術更好地服務于環(huán)境治理工程中?；诖耍疚年U述了超濾膜應用技術原理和使用特點，并分析了該技術在水環(huán)境治理中的具體應用。

關鍵詞：環(huán)境工程;水處理;超濾膜

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）01-0102-03

0引言

工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)水處理方式已不能適應當前水污染的復雜情況。過去水處理技術通常采用沉淀、過濾以及消毒等方法。而當前超濾膜技術發(fā)展，為提升了改善凈水效果拓寬了技術渠道。超濾膜屬于最新水處理技術。其傳統(tǒng)技術使用活性炭吸附顆粒，以用來吸附水中的元素和消毒劑，減少其對水環(huán)境的影響。而超濾膜可殺滅水中的微生物，有效降低水質(zhì)濁度，提高了水資源的回用率。因此該技術的使用具有極其重要的現(xiàn)實意義。同時，在社會發(fā)展的背景下，人們對水質(zhì)要求越來越高。因此推進生態(tài)文明建設，營造健康的生態(tài)環(huán)境，是未來社會發(fā)展的趨勢。在提倡綠色經(jīng)濟和環(huán)境的背景下，必須改變傳統(tǒng)的水處理技術和方式，提高以環(huán)境工程污水處理的質(zhì)量和效率。通過利用超濾膜技術，有效改善水處理質(zhì)量，發(fā)揮該技術在廢水處理中的積極作用。

1超濾膜應用技術簡介

超濾膜技術應用介于微濾和納濾間的過濾方式，該技術的應用可高效過濾不同雜質(zhì)，起到凈化水質(zhì)的目標。一般來說，超濾膜包括兩方面內(nèi)容：一種是半透膜，還有一種是高壓超濾。由于膜上有許多孔，水體受高壓作用后，水體會通過膜孔從一側(cè)流向另外一側(cè)，同時阻隔高分子物質(zhì)，到達迅速過濾水質(zhì)作用[1]。由于薄膜具有化學性質(zhì)，因此能有效阻隔特定的化學物質(zhì)。在超濾分離過程中，當壓力升高時，低能分子以及無機鹽等，可自動流向濾膜另側(cè)。然而一些如膠體物質(zhì)的雜質(zhì)無法排出，這需要對進行相應的處理。

2超濾膜處理技術的工作原理及優(yōu)勢

超濾膜技術采用物理手段，對廢水中的污染物實現(xiàn)有效的分離。這是水處理領域中比較先進的處理技術，因此被越來越多地領域使用。超濾膜處理技術應用原理是污水中的水、無機鹽等分子物質(zhì)，可通過濾膜達膜的另一側(cè)，捕獲高分子量有害物質(zhì)，以此來起到水凈化的效果。超濾膜技術應用是在傳統(tǒng)的水處理技術上發(fā)展起來的，也是傳統(tǒng)污水處理技術應用的有效延伸。該技術可以過濾大量的污染顆粒，同時還對對微生物進行有效的過濾，并且技術應用效果較好。同時通過生活及化工廢水進行處理，使廢水得到合理的回收和利用，擴大了污水處理技術應用范圍，使環(huán)境工程水處理技術帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。基于超濾膜應用技術的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在超濾膜技術應用的安全性和穩(wěn)定性，技術應用中有更小的孔隙直徑，促進了水中微生物的有效過濾，進一步提高了水處理的安全性。

3 超濾膜在水處理中的應用

3.1 在生活污水處理中的應用

膜超濾在生活污水的處理中能取得了顯著效果。其具體實施如下：在生活污水處理中，污水必須集中在分配器中。當參數(shù)達到定值時系統(tǒng)會自動進行處理。廢水進入管網(wǎng)后，懸浮物和雜質(zhì)會被去除，只有去除雜質(zhì)后才能進行后續(xù)操作。 要建立生活污水處理系統(tǒng)，完善膜裝置、回水系統(tǒng)以及空氣壓縮系統(tǒng)等。其中，空氣壓縮系統(tǒng)，要在氣罐安裝壓力表。同時要選擇帶有循環(huán)水罐液位指示器的裝置。要加強對污水泵送設備的使用和管理。污水泵通過抽水功能，將生活廢水送入膜生物反應器，使廢水被處理后將清潔水的排出。

3.2 超濾膜在飲用水處理技術中的應用

我國水資源比較豐富，但人均水資源在世界上處于最低水平，水污染比較嚴重。水資源中富含藻類、細菌、和其他污染物。如果不經(jīng)處理進入飲用水，勢必危害人體健康，引發(fā)多種疾病。鑒于這種情況，需要加強飲用水水源的凈化?；诔瑸V膜技術在水處理中的應用，可以分離受污染的雜質(zhì)，有效過濾水資源中的污染物，改善飲用水質(zhì)。將超濾膜技術與沉降技術結(jié)合，去除水污染，提高用水純度和水質(zhì)[2]。使用超濾膜時，能有效過濾水中存在的大量分子。同時該技術還能去除許多有害的微生物。在實際應用中，超濾膜利用壓差原理，濾掉濾飲用水中的微生物，以及水中的金屬離子，提高過濾質(zhì)量。要注意的是，在水處理過程中，要定期清洗超濾膜系統(tǒng)，避免過濾的害物質(zhì)再次進入蓄水系統(tǒng)，以對水質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。

3.3含油廢水的處理應用

對于含油廢水處理，它指對含有油性物質(zhì)的污水進行處理。如食品加工、石化企業(yè)以及工業(yè)廢水等。其品油的種類包括分散油、浮油等。通過該技術的應用，可處理不同種類的油性廢水，這是因為超濾膜的對親和性效果非常好。如當乳化油分散在濾膜時，可被完全潤濕，以此有效提高乳化率并及時進行集中收集。由于超濾膜孔徑較小，在壓差影響作用下，液滴會變形并和孔徑會產(chǎn)生摩擦。在這個過程中，與濾膜孔壁充分接觸后，粘附在孔壁上，同時在聚集的中形成大液滴。超濾膜產(chǎn)生的壓力通過膜孔同時，也會因持續(xù)的壓力而被擠入膜中，造成其表面活性劑破壞，完成油和水的相會分離過程。

3.4對于電鍍廢水處理的應用

電鍍行業(yè)要使用大量的水，其廢水排放量很大，并且廢水中含有Cu、Al等離子。如不能去除廢水中的有害離子，會嚴重影響當?shù)貏又参锏牧己蒙姝h(huán)境，并對人體造成危害。傳統(tǒng)水處理技術雖然能發(fā)揮一定作用，但還達不到國家規(guī)定的處理標準，且處理技術造價成本高，不能進行大規(guī)模應用。因此在電鍍行業(yè)的廢水處理中，會將超濾膜和反滲透膜技術結(jié)合，如陶瓷膜用于其廢水處理。氧化物和氫化物去除率能達到92%，有效降低了氰化物在水中的含液量，減少了污水對環(huán)境危害。

3.5造紙生產(chǎn)的廢水處理應用

造紙是將植物纖維素轉(zhuǎn)化為紙的過程，在洗漿、漂白、復印等生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)都會生成大量的廢水。造紙產(chǎn)生的廢水具有顏色深、纖維素和化學濃度高、粘度高的特點，這使得對其廢水處理的過程非常困難。造紙原料是麥秸，所以其紙漿廢水硅含量高、流動性差。在進行廢水處理時，采用超濾膜，可全面回收廢水中的木質(zhì)素等物質(zhì)，實現(xiàn)對廢液凈化的回收利用。通常情況下木質(zhì)素的回收率在85%以上。漂白水經(jīng)超濾膜過濾后，能消除廢水中的色素和有機物，而使紙張的顏色更加白亮[3]。

3.6海水淡化過程中的應用

在世界范圍內(nèi)，許多國家對水資源富有量很大，但淡水資源卻很少。在一些特別的國家和地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)嚴重的缺水現(xiàn)象。導致當?shù)厝艘蛉彼劳龅氖鹿?。因此，將海水轉(zhuǎn)化為生活所需的淡水，對人類及社會文明的延續(xù)和發(fā)展具有重要意義。為滿足飲用水需，有效增加淡水資源量。將海水轉(zhuǎn)化為淡水資源的應用技術不斷被研究和應用，許多國家早已對海水淡化技術進行大量的研究，并取得了一定成果。

4目前超濾膜技術應用存在的問題

在超濾膜技術的應用中，存在諸多影響該技術在水處理應用的問題。因此必須要深入探討超濾膜應用的相關問題。首先濾膜系統(tǒng)氣閥更換速度的問題。一般超濾膜系統(tǒng)要經(jīng)濟開啟或關閉氣閥，這在使用中會發(fā)出巨大聲響，很難保持開關使用速度，會出現(xiàn)氣閥開關速度過快的問題。因此，技術人員必須定期調(diào)整氣閥上消聲裝置，確保氣閥的開閉速度。其次，超濾膜容易造成污染，影響過濾應用效果。因此要注意濾膜污染問題[4]。此外，該技術在應用中還不夠完全的成熟，還存在一定的發(fā)展和改進空間廣闊。如與傳統(tǒng)技術缺乏統(tǒng)一有效的配合，導致應用受到限制，相關人員的技術水平不足，導致在超濾膜合理使用方面缺乏經(jīng)驗。造成超濾膜技術應用效果不足，并且在農(nóng)村地區(qū)的使用率低。

5超濾膜技術在水處理應用的展望

隨著超濾膜技術的發(fā)展，需要在工業(yè)、冶金、能源、化工等廢水處理中擴大應用范圍。隨著科技的發(fā)展，超濾膜技術將提供自主研發(fā)，以此來解決膜污染和膜壽命短的問題。不斷優(yōu)化超濾膜清洗技術，避免損壞超濾膜影響過濾效果。減少膜的更換頻率，進一步提高超濾膜技術的使用[5]。隨著科學的發(fā)展，改善超濾膜技術應用研發(fā)，提升使用效率是未來的必然發(fā)展趨勢。因此在濾膜技術發(fā)展中，提高超濾膜的清洗水平，增加其循環(huán)使用的能力。超濾膜技術應用要根據(jù)水質(zhì)進行劃分，評估污水處理對超濾膜的污染程度，提高濾膜清洗質(zhì)量，增加超濾膜技術應用的可重復性。

6結(jié)語

隨著城市化進程深入，居住人口不斷增加，自然環(huán)境的自我恢復能力已承受不住大量的工業(yè)及生活廢水的排放。大量廢水會排入河流，對生態(tài)水環(huán)境造成污染。在新的時代背景下，隨著社會綠色節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入，除了要提高人們在生產(chǎn)和生活是的節(jié)水意識，還要加強對污水的處理水平。通過科學應用超濾膜技術全面對石油、電鍍以及生活等來源的廢水進行處理。減少水源短缺和污染的局面?；诔瑸V膜在環(huán)保工程水處理中的特點和優(yōu)勢，文章分析了該技術在水處理中的具體應用，以及提高應用質(zhì)量的相關策略。以期全面提升水資源利用效率，改善整體生態(tài)環(huán)境治理水平，促進環(huán)境工程健康發(fā)展。

參考文獻

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Application of Ultrafiltration Membrane Technology in Environmental Engineering Water Treatment

LI Li

（Suzhou Hongyu Environmental Technology Co.， Ltd.， Suzhou? Jiangsu? 215000）

Abstract： Ultrafiltration membrane is an application of membrane separation technology， which is mostly used in environmental water treatment engineering. It can effectively filter out impurities in water， improve the cleanliness of water quality and ensure that the water quality meets the national environmental protection requirements. With the development of social economy and industry， it also caused serious water pollution. The application of ultrafiltration membrane technology can effectively purify sewage and promote the rational utilization of water resources， which is of great significance to the realization of social sustainable development. Therefore， in the environmental treatment， we should pay more attention to the application of ultrafiltration membrane technology， so that ultrafiltration membrane technology can better serve the environmental treatment project. Based on this， this paper expounds the principle and characteristics of ultrafiltration membrane application technology， and analyzes the specific application of this technology in water environment treatment.

Keywords： environmental engineering; Water treatment; Ultrafiltration membrane

收稿日期：2021-11-20

作者簡介：李礫（1986—），男，江蘇蘇州人，本科，工程師，研究方向：水處理及廢氣工程。