環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術(shù)應(yīng)用探析

李 洋

（濰坊市生態(tài)環(huán)境局昌樂分局，山東 濰坊 261000）

水資源是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹匾Y源。而我國由于人口數(shù)量較多，水資源消耗較高，如果隨意排放污水，不僅會對環(huán)境造成嚴重污染，同時也造成了一定的浪費。但環(huán)保工程中的水處理技術(shù)可以對水資源進行有效處理，能去除水中的雜質(zhì)、細菌和病毒。其中，超濾膜技術(shù)是水處理技術(shù)中最為有效的一種，因此，該技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 超濾膜工藝技術(shù)概述

超濾膜技術(shù)是一種新技術(shù)，在實際應(yīng)用中具備很多的優(yōu)勢與特點，因而人們得到了普遍的關(guān)注和認可。但該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，還是需要相關(guān)技術(shù)人員從各個角度對其進行分析和了解[1]。超濾膜技術(shù)主要是利用超濾膜的結(jié)構(gòu)特點，對水資源進行凈化處理，以確保水資源得到科學(xué)合理的二次利用時，該技術(shù)還可以過濾納米級的物質(zhì)，與普通過濾方法相比，超濾膜技術(shù)能過濾掉水中的微小物質(zhì)，因而超濾膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)的水源凈化處理中，且處理后的水質(zhì)變得更加清澈，從而凈化效果也變得更加理想。

2 超濾膜工藝技術(shù)的應(yīng)用原理

從超濾膜技術(shù)具體操作原理的角度來看，該技術(shù)在應(yīng)用期間會用到相應(yīng)的驅(qū)動設(shè)備，以此給水資源施加一定的壓力，從而將水資源和大分子雜質(zhì)進行有效分離。通常，經(jīng)過超濾膜技術(shù)分離之后的水資源可以保持90%以上的純凈度。而在實際應(yīng)用過程中，靜壓力指標范圍最低數(shù)值要保持在0.1 MPa，最高要保持在0.5 MPa，而且對超濾膜的直徑和孔徑也提出了相應(yīng)的指標要求。同時，從精確程度的角度來看，該技術(shù)與光學(xué)顯微鏡的應(yīng)用效果相一致。另外，從技術(shù)應(yīng)用方法的角度分析來看，超濾膜技術(shù)在應(yīng)用過程中要保持連續(xù)性和階段性。其中，階段性是指在實際應(yīng)用中必須要對應(yīng)處理區(qū)域和對象；而連續(xù)性質(zhì)是指在處理過程中要保證裝置運行的連續(xù)性，進而滿足環(huán)保工程的相關(guān)要求。

3 超濾膜工藝技術(shù)的主要特征

3.1 超濾膜技術(shù)具有全面性

新型超濾膜水處理技術(shù)與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，其水處理質(zhì)量更高，這主要是因為該技術(shù)具有全面性的特點，可將水中各種各樣的有害雜質(zhì)去除。而且超濾膜技術(shù)還可以有效避免化學(xué)藥劑造成的嚴重危害，同時避免凈化之后的水再次受到污染，有效保證了水資源的清潔程度。

3.2 超濾膜的耐受性強

超濾膜技術(shù)在實際應(yīng)用過程中是將超濾膜作為介質(zhì)，這種介質(zhì)可承受更高的溫度，具有耐水解、耐腐蝕、耐酸等特點，也因此在我國水處理工程中得到了廣泛應(yīng)用。而且與傳統(tǒng)濾膜不同的是，超濾膜技術(shù)可以使濾膜在高溫與高蒸汽條件下完成消毒與凈化的工作，還可以在酸度較強的環(huán)境中更好地完成水處理工作，所以該技術(shù)具有十分良好的耐受性。

4 超濾膜工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢

超濾膜技術(shù)也是一種選擇性滲透分離技術(shù)，主要原理就是將大小分子進行分離，以此實現(xiàn)分離物質(zhì)的效果。從工藝流程看，小分子會在外力作用下通過濾膜，而大分子則會留在濾膜的一側(cè)。比如在環(huán)保工程水處理過程中，該技術(shù)可以將水中的鹽類與無機物等較大分子分離出去，從而實現(xiàn)水體有凈化效果。另外，該技術(shù)還可以使水處理過程變得更加簡單，且設(shè)備占用空間較小，還不會涉及其他化學(xué)產(chǎn)品。

當(dāng)前，超濾膜技術(shù)通常應(yīng)用在工業(yè)水處理中，能有效實現(xiàn)廢水凈化與水源回收利用，主要是因為該技術(shù)的工作模式在長時間使用過程中得到了細化與優(yōu)化，能對工業(yè)廢水進行更好的處理，且在循環(huán)處理方面的優(yōu)勢也十分突出。但在日常生活用水處理過程中，受工藝技術(shù)和使用成本的限制，應(yīng)用較少。隨著環(huán)保工程處理技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，未來在日常生活領(lǐng)域中也會發(fā)揮出更好的效果[2]。

5 超濾膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

5.1 有較突出的自動化和機械化優(yōu)勢

超濾膜技術(shù)的實際操作過程十分簡單，在技術(shù)應(yīng)用方面具有很好的自動化與機械化的優(yōu)勢，可在使用相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上解放人力，這樣既相應(yīng)減少了人力需求，又降低了水處理的投入成本，從而為環(huán)保工程創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟效益，也更好地改善了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。

5.2 應(yīng)用效果好及過濾性強

在超濾膜技術(shù)應(yīng)用過程中，主要是對污水起到了一定的過濾和凈化效果，呈現(xiàn)出了較強的過濾處理優(yōu)勢，明顯提升了水處理的效率。同時，該技術(shù)對周邊環(huán)境的影響較小，也不需要在水處理過程中摻加任何化學(xué)藥劑，其水處理和過濾過程具有較強的環(huán)境關(guān)聯(lián)性，這使得環(huán)保工程的優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。在實際處理過程中，超濾膜技術(shù)通常是利用物理原理進行過濾，不僅可以高效處理水污染問題，還可以提高水處理的整體效果，從而更好地保護了生態(tài)環(huán)境，同時對外界水環(huán)境也起到了一定的協(xié)調(diào)作用，避免出現(xiàn)更嚴重的環(huán)境污染問題[3]。

5.3 應(yīng)用范圍廣

大部分超濾膜技術(shù)都會在水環(huán)境中進行，其過濾效果十分穩(wěn)定，所以該技術(shù)可以在更多的水環(huán)境條件下使用。除此之外，在應(yīng)用該技術(shù)時，不會對環(huán)境因素提出更高的要求，只要在高溫環(huán)境下進行就可以充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢，因此適用性十分廣泛。

6 水處理工程中超濾膜技術(shù)的種類

6.1 膜處理技術(shù)

該技術(shù)主要是通過膜的滲透性來分離一些雜質(zhì)，以實現(xiàn)更理想的處理效果。因此，在環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)的基礎(chǔ)就是超濾膜材料，其濾膜孔徑通常在1～100 nm范圍內(nèi)，所以在海水淡化去除雜質(zhì)方面發(fā)揮出了重要價值。當(dāng)前，該技術(shù)在淡水資源利用方面的發(fā)展形勢良好，不僅有效改善了用水緊張的問題，還在一定程度上緩解了水資源短缺的壓力。另外，膜分離技術(shù)還可以與生物技術(shù)結(jié)合在一起將水中的雜質(zhì)全面去除，有效降低了水中污染物濃度，實現(xiàn)了廢水的低成本處理，且出水質(zhì)量很高，使水資源的利用效率得到了明顯提升。

6.2 超濾膜短流程處理技術(shù)

該技術(shù)主要是將水處理工作集中在一個構(gòu)筑物中，操作十分簡單，自動化程度較高，與常規(guī)的超濾膜技術(shù)相比，超濾膜短流程處理技術(shù)具有膜污染低、造價低以及占地面積較小等優(yōu)勢。同時，該技術(shù)也是超濾膜技術(shù)中十分常用的一種，其應(yīng)用效果較為明顯。此外，該技術(shù)還可以應(yīng)用在生活廢水與工業(yè)廢水的處理中，能有效去除水中的金屬離子，從而實現(xiàn)了廢水凈化處理。但從具體的應(yīng)用看，雖然該技術(shù)在低污染水處理過程中的應(yīng)用十分常見，但如果水污染問題十分嚴重，就不適合采用該技術(shù)。因此，該技術(shù)具有針對性過強的缺點。

6.3 組合超濾膜處理技術(shù)

該技術(shù)主要是將兩種或多種水處理技術(shù)集成在一起，從而實現(xiàn)了水資源的高效處理。因此，在組合超濾膜技術(shù)應(yīng)用過程中，有效解決了傳統(tǒng)技術(shù)的單一性和局限性，可以對水資源進行高效處理。但該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中還存在很多問題，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷探究，并創(chuàng)新開發(fā)出多樣化的組合工藝，進而提高環(huán)保工程水處理的整體水平。

7 環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用價值

當(dāng)前，在環(huán)保工程水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)具有十分重要的意義，主要是與其他水處理技術(shù)相比，該技術(shù)具備很好的穩(wěn)定性和安全性，且水處理凈化效果十分顯著，系統(tǒng)運行非常好。而且，超濾膜技術(shù)在實際應(yīng)用過程中可在高溫條件下穩(wěn)定運行，包含的化學(xué)物質(zhì)又非常少，所認可有效去除水體中的細小微生物，提高水體的整體安全性。同時，超濾膜技術(shù)還可以去除水中的懸浮物，降低水體渾濁程度，加強了凈化水平，且不需要使用混凝劑等輔助材料就可以保持良好的運行狀態(tài)。因此，該技術(shù)在我國水凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用十分常見，不僅可以滿足低成本的水處理需求，還可以滿足節(jié)能環(huán)保的發(fā)展要求。另外，從工藝技術(shù)層面來看，該技術(shù)具有以下兩點價值：一是能有效提高水體雜質(zhì)的去除效率，甚至可以將膠體雜質(zhì)全部去除；二是能有效避免二次污染的情況出現(xiàn)，而且在水處理過程中不需要添加任何的化學(xué)藥品和添加劑。

8 環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用措施

8.1 選擇最佳技術(shù)措施

在環(huán)保工程水處理中，為了確保超濾膜技術(shù)能得到更加高效的利用，必須要選擇科學(xué)合理的技術(shù)措施，以提高水處理工作的整體效果[4]。常見的技術(shù)措施包括：一是雙膜凈化水處理技術(shù)，該技術(shù)在我國環(huán)保工程水處理過程中是一種十分常見的技術(shù)類型，在實際操作過程中可將雙層濾膜整合在一起，從而提高了水質(zhì)的凈化效果。同時，該技術(shù)不僅可以處理水體硬化問題，還能夠有效處理污染較為嚴重的水體。而與其他凈水技術(shù)相比，雙膜凈化水技術(shù)能將超濾技術(shù)與反滲透技術(shù)高效結(jié)合在一起，并利用超濾設(shè)備抽取已超濾凈化處理之后的水源，以此為各個地區(qū)提供質(zhì)量更高的水源。二是短流程凈水技術(shù)，該技術(shù)可以利用各種不同的現(xiàn)代化工程技術(shù)，提高水處理的整體凈化效率，但在實際應(yīng)用過程中對水源質(zhì)量要求較高。與其他技術(shù)相比不會受水處理規(guī)模的影響，還可以在原來水廠設(shè)施基礎(chǔ)上進行新建，也不需要投入大量的水體進行超濾膜處理，且降低了超濾膜一側(cè)的水壓。

8.2 明確重點應(yīng)用領(lǐng)域

8.2.1 電鍍廢水處理中的應(yīng)用

在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的廢水中會含有銅元素等毒性物質(zhì)，從而嚴重危害了人們身體健康以及動植物生長。同時，電鍍廢水中還包含著大量無法被微生物吸附的離子，且生化性能非常低，如果采用傳統(tǒng)的電解法進行水處理，就無法滿足環(huán)保節(jié)能的要求，甚至還會浪費大量的水資源。對此，在應(yīng)用超濾膜技術(shù)時，可結(jié)合電鍍廢水的排放特征設(shè)置基礎(chǔ)系統(tǒng)，以有效清除廢水內(nèi)部的有機物成分，進而將廢水的清除率提高到80%以上，并去除其中的毒性成分，然后經(jīng)過處理后再排放到外界環(huán)境中，這樣就不會對自然環(huán)境造成任何不利影響。

8.2.2 含油廢水處理中的應(yīng)用

通常情況下，我國環(huán)保工程中需要處理的含油廢水是以乳化油與分散油的形式存在，主要來源于居民的日常生活。但因為分散油與浮油本身就具有獨特的特點，所以采用活性炭和機械分離的方式很難處理。同時，乳化油也是一種油和水相互結(jié)合的物質(zhì)，處理難度非常大。因此，應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以對含油廢水中的分子物質(zhì)與水進行高效過濾，從而提高了分離的有效性，快速實現(xiàn)了水凈化處理的效果。

8.2.3 城市污水處理中的應(yīng)用

隨著城市化發(fā)展進程的不斷深入，大部分工業(yè)企業(yè)也在改造擴建。而目前，人們的日常生活污水與工業(yè)廢水排放量不斷增加，因而造成了十分嚴重的環(huán)境污染，且水資源浪費現(xiàn)象也變得越來越嚴重。對此，必須要加大污水的處理力度，可利用超濾膜技術(shù)提高污水的處理效果，去除其中存在的有毒物質(zhì)，以確保經(jīng)過處理之后的廢水可以應(yīng)用在設(shè)備清洗與澆灌等方面，甚至一些凈化質(zhì)量符合標準的水質(zhì)還可以應(yīng)用在飲用水方面，進而實現(xiàn)了污水循環(huán)利用的目標。另外，還要積極構(gòu)建超濾膜基礎(chǔ)設(shè)施與凈化設(shè)備，并利用先進的現(xiàn)代化技術(shù)與相關(guān)設(shè)備來處理城市污水，以滿足回收再利用的標準要求。這樣不僅可以避免污水對環(huán)境造成影響和破壞，還可以有效降低資源浪費問題的發(fā)生概率，從而可更好地滿足節(jié)能環(huán)保的基本要求。

8.2.4 海水處理中的應(yīng)用

從我國目前的水資源來看，海水在總體水資源中的占比很大，但淡水資源占比較低，再加上淡水污染問題變得越來越嚴重，最終導(dǎo)致水資源出現(xiàn)了嚴重短缺的情況。對此，海水淡化處理成為了提高水資源利用率的重要措施。而在以往的海水淡化處理過程中，雖然應(yīng)用電滲技術(shù)獲得了十分理想的效果，但海水淡化水平并不高，甚至無法滿足預(yù)期標準。而積極應(yīng)用超濾膜技術(shù)能明顯提升淡化效果，既減少了海水資源的消耗，又加強了脫鹽的有效性，還使海水經(jīng)淡化處理后獲得了更加優(yōu)質(zhì)的水源。另外，應(yīng)用超濾膜技術(shù)還可以對海水實施分類處理。

8.2.5 飲用水處理中的應(yīng)用

在工業(yè)廢水和生活污水排放量不斷增加的影響下，我國的水污染問題變得十分嚴重，而傳統(tǒng)的凈化方式已無法滿足水處理的質(zhì)量標準要求，并很難將水中的雜質(zhì)和污染物去除。因此，必須要采用超濾膜技術(shù)對飲用水進行處理，將其中存在的細菌和微生物物質(zhì)有效去除，從而提高飲水凈化的整體效果。在此基礎(chǔ)上，采用超濾膜技術(shù)還可以將飲用水中微米級別的顆粒去除，從根本上改善飲用水的整體品質(zhì)。但在整個過程中要按照飲用水標準合理使用超濾膜技術(shù)，以此對其中的色度、濁度、鋅含量以及大腸桿菌等成分進行合理控制，進而為人們提供質(zhì)量安全衛(wèi)生標準合格的飲用生活用水。

8.2.6 造紙污水處理中的應(yīng)用

在造紙企業(yè)實際生產(chǎn)過程中，主要是將漿液材料制作為紙張，其整個過程包括洗漿、制漿、漂白以及抄造等環(huán)節(jié)，而每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的廢水，污水顏色非常深，其中包含著很高的pH值和一定濃度的化學(xué)藥物成分與纖維素成分，導(dǎo)致水處理工作存在一定的難度。同時，因為造紙生產(chǎn)中的原材料是麥草，所以在蒸煮過程中產(chǎn)生的黑色液體需氧量較大，硅元素含量較多，流動性非常低，如果使用傳統(tǒng)技術(shù)已無法滿足水處理的基本要求。而采用超濾膜技術(shù)就可以回收廢水中的木素和半纖維素，以此對廢水進行有效凈化，這樣不僅提高了木質(zhì)素的回收利用效果，還可以使水中的有機物成分得到高效去除。另外，在漂白水處理過程中應(yīng)用超濾膜系統(tǒng)，還可以明顯降低污水色度，并有效去除樹脂和有機物成分，進而滿足水處理的基本需求?？傮w來看，應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以對造紙污水進行分離、提純和濃縮處理，不僅加強了廢水處理的有效性，還對資源回收再利用提供了一定幫助。

9 結(jié)語

綜上所述，在環(huán)保工程水處理中應(yīng)用超濾膜技術(shù)具有一定的現(xiàn)實意義，不僅可以加強水處理效果，還能夠使操作過程變得更加便捷可靠。但相關(guān)技術(shù)人員還要充分了解該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢并創(chuàng)新工藝技術(shù)，同時在實際應(yīng)用過程中，要采取更科學(xué)合理的操作方式來保證水處理的效果和效率。