環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術運用探討

褚淑燕，寇常蘭

（濰坊市生態(tài)環(huán)境局諸城分局，山東 諸城 262200）

我國有豐富的水資源儲備，但由于人口基數龐大等問題，人均可用水資源比較短缺，在工業(yè)污染、生活污染的雙重作用下，水資源匱乏的問題越來越嚴重，這顯然與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標存在一定沖突。在這種情況下，加強環(huán)保工程水處理工作，發(fā)揮各種先進技術的積極作用，保證水資源的整體水平，顯然具有一定的現實意義。

1 超濾膜技術概述

在中國特色社會主義現代化建設不斷取得新成果的今天，各種先進技術如雨后春筍般涌現，保證了我國環(huán)保工程的整體發(fā)展水平，而超濾膜技術是其中比較具有代表性的先進技術之一。

1.1 超濾膜技術的概念

超濾膜技術是指借助特殊過濾材料對目標物質進行深層次凈化和處理的技術，經過一段時間的發(fā)展，其已經開始在凈水廠等場所發(fā)揮重要作用。利用超濾膜技術進行水處理，能夠有效降低水資源處理成本，并能從根本上提升水資源處理效果，滿足不同類型的廢水處理需求[1]。比如在一部分自來水處理廠中，其原水包含大量的藻類，傳統(tǒng)的凈化技術很難保證此類原水的處理效果，而將超濾膜技術應用于處理過程中，則能夠提升凈水作業(yè)的效果和有效率，具有不可忽視的應用價值。

1.2 超濾膜工藝技術的基本特征

與其他水處理技術相比，超濾膜技術本身具有一定的優(yōu)勢特征:①超濾膜技術對水處理環(huán)境沒有太高要求，能夠在不同溫度條件下穩(wěn)定發(fā)揮作用，且不需要復雜的輔助設備，因而降低了操作的難度和系統(tǒng)的復雜性。②超濾膜技術具有過濾大分子物質的能力，實用價值非常突出。③超濾膜技術的應用，解決了不同類型廢水的處理難題，在不添加混凝劑等材料的基礎上，可以有效完成對菌類以及大分子物質的過濾與提純，且凈化率較高。④超濾膜技術能夠降低凈化成本，對環(huán)保工程中水處理事業(yè)的發(fā)展具有一定的積極作用。

1.3 超濾膜工藝技術的發(fā)展形勢

目前，超濾膜技術已經比較成熟，而高端產品絕大多數都是在高技術產業(yè)或大型工業(yè)產業(yè)中應用，保證了工業(yè)廢水的處理效果，提升了循環(huán)處理的綜合效益，但是其民用情況并不盡如人意，技術標準不成熟、產品分類不清晰的問題并不少見，在今后的發(fā)展中，超濾膜技術必將朝著更加成熟的方向發(fā)展。膜材料與設備超濾作為一種新型過濾分離裝置，具有高效、穩(wěn)定、經濟等優(yōu)點，已經成為廢水處理領域研究熱點之一。我國目前超濾工藝尚處于起步階段，如何利用先進的膜材料實現廢水處理的高效穩(wěn)定運行是未來超純水市場發(fā)展的重要課題。

1.4 常見過濾設備的控制操作

基于超濾膜技術的過濾凈水設備普遍具有自動控制的功能，工作人員可以在參考傳感器檢測數據、原水特性的基礎上，通過遠程系統(tǒng)設定程序使之自動運行，以保證超濾膜技術的應用效果。除此之外，還需要根據過濾凈水設備的運行情況、具體參數等做好監(jiān)測工作，及時發(fā)現設備運行時出現的問題，確保設備能夠正常發(fā)揮作用。另外，在手動控制的情況下，基于超濾膜技術的凈水過濾設備中的報警裝置將會自動運行，其能夠對高低液位、設備故障、低流量和高低壓等異常情況進行報警，此時工作人員即可盡快停止操作并尋找其中的問題，解決報警信號并確定設備處于正常運行狀態(tài)，以保證凈水處理效果[2]。

2 環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術的運用

2.1 應用于生活廢水處理

中國特色社會主義市場經濟的高度發(fā)展，使人民群眾的生活質量得到了提升，而生活廢水的成分也隨之變得更加復雜、數量也不在斷增加，這對原有廢水處理技術帶來了一定的挑戰(zhàn)。目前，生活廢水中往往含有大量有機物，如果不對其進行妥善處理就直接排放，很可能導致水資源污染和浪費等一系列問題，因此有關部門在開展環(huán)保工程水處理工作的過程中，務必要充分認識到生活污水處理的重要性，并發(fā)揮超濾膜技術等先進技術的優(yōu)勢作用，提升生活污水的處理效率及有效性。從實際應用情況看，將超濾膜技術應用于生活廢水處理，能夠有效提升廢水處理效果，經其處理后的生活廢水也可以在城市綠化、消防等行業(yè)中發(fā)揮重要作用，并解決傳統(tǒng)水處理技術存在的問題，使中水得到充分利用，完全符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，應用前景十分廣闊[3]。

2.2 應用于電鍍廢水處理

電鍍行業(yè)是比較具有代表性的高污染行業(yè)，具有耗能高、污染重等特征，與其他制造業(yè)相比，電鍍行業(yè)對水資源的需求量非常大，其產生的廢水具有成分復雜、重金屬含量高的特點，Ni、Cu、Cd等元素十分常見且難以處理，如果不能保證電鍍廢水的處理效果，則周邊的水環(huán)境和土壤環(huán)境都會受到不可估量的負面影響，這些重金屬最終都會富集到人體當中，對人民群眾的身體健康造成嚴重危害。從目前看，我國的電鍍廢水處理模式已經比較成熟，借助電解法、生物法等技術手段保證了電鍍廢水的處理效果，但是在廢水處理標準不斷提升的情況下，傳統(tǒng)的處理技術已經不再具有先進性，處理后的廢水指標不能滿足排放標準，這既影響了環(huán)保工程水處理效果，也不利于電鍍行業(yè)的長遠發(fā)展。而利用超濾膜技術處理電鍍廢水，可以將電鍍廢水中的大量重金屬污染物過濾出去，有效提升了電鍍廢水的處理效果。從實際應用情況看，將反滲透技術和超濾膜技術相結合，能夠進一步降低廢水中的重金屬含量，對提升電鍍行業(yè)的發(fā)展質量及水環(huán)境保護水平具有一定的積極作用[4]。

2.3 應用于飲用水的凈化處理

相比于工業(yè)廢水等，飲用水凈化處理標準非常高，是否能夠保證飲用水的凈化處理效果，直接決定著人民群眾的健康水平，在飲用水處理不達標的情況下，其所造成的社會負面影響不堪設想。因此在環(huán)保工程水處理工作中，有關部門必須要充分認識到對飲用水進行強化處理的必要性，建立健全相關處理標準，保證飲用水的健康安全。但是從實際情況來看，自然界的水普遍含有大量的泥沙、細菌以及懸浮物和一定量的礦物質，借助高密度超濾膜技術進行水資源處理，可能會導致其中含有的礦物質流失，反而不利于人民群眾的身體健康，這顯然不符合我國飲用水處理的基本要求。所以在借助超濾膜技術進行飲用水處理的過程中，必須要考慮水體中微量元素的保留方法，在過濾大直徑雜質的同時將礦物質保留下來，使之符合長期飲用的標準。從目前看，有一部分技術團隊已經提出了根據礦物質的成分特征合理選定超濾膜密度的思路，在未來的發(fā)展中，可沿此技術路線進行深入研究。特別需要提到的是，超濾膜技術在飲用水凈化中的應用，保證了水處理的經濟性和有效性，工作人員可通過定期清理管道雜質的方式避免管道淤積問題，保證了飲用水凈化處理的有效性。

2.4 應用于電廠鍋爐補給水

在黨和政府的正確領導下，我國電力行業(yè)取得了前所未有的發(fā)展成果，各種先進發(fā)電技術紛紛涌現并發(fā)揮了積極作用，但是由于技術體系成熟、運行成本低等原因，熱力發(fā)電仍然占據著發(fā)電技術的主導地位，通過鍋爐加熱的方式產生水蒸氣并帶動汽輪機發(fā)電的技術手段，仍然在許多地區(qū)發(fā)揮著不可替代的重要作用[5]。在這個過程中，鍋爐水的質量直接影響著鍋爐設備的使用壽命和運行效率，在水體硬度比較高的情況下，鍋爐設備中會不斷堆積各種各樣的金屬化合物質結晶，久而久之鍋爐設備將會出現受熱不均勻或開裂爆炸等問題，這顯然不符合熱力發(fā)電持續(xù)發(fā)展的要求。因此，工作人員必須要采取水處理技術對鍋爐用水進行處理，為其供應高純水，延長鍋爐設備的使用壽命。超濾膜技術在這個過程中無疑能夠發(fā)揮一定的積極作用，借助超濾膜技術對補給用水中的金屬物質進行過濾、降低水體硬度，是保證鍋爐長期穩(wěn)定使用、降低安全隱患的必然選擇。特別需要提到的是，為確保超濾膜技術的應用效果，熱力發(fā)電企業(yè)應優(yōu)化鍋爐用水的處理流程，在利用石灰等材料進行初級處理的基礎上，再利用超濾膜設備、反滲透設備等對其進行二次處理，才能夠有效去除其中的金屬物質，達到水處理目標。

2.5 含油廢水處理中的應用

環(huán)保工程水處理工作包括多方面內容，而含油廢水處理無疑是其中最重要的內容之一。一般來說，含油廢水中的油可以分成乳化油與分散油兩種形式，其主要來源于人民群眾的生產生活，處理難度比較大。其中，分散油更是很難通過傳統(tǒng)的活性炭吸附、機械分離等手段進行處理，而乳化油是一種油和水相互結合的物質，同樣很難通過過去的技術進行去除。在這種情況下，發(fā)揮超濾膜技術的優(yōu)勢作用，對其中的大分子物質進行過濾，是解決問題的必然選擇。從實際情況看，超濾膜技術確實解決了傳統(tǒng)水處理技術中存在的問題，未來的應用前景十分廣闊。

2.6 城市污水處理中的應用

城市化進程的不斷推進，讓越來越多的農村人口轉移到城市地區(qū)居住生活，也使城市周邊的工業(yè)園區(qū)形成了集聚效應，這在一定程度上促進了我國現代化建設的發(fā)展，同時也導致了城市地區(qū)的嚴重水污染問題。在這個過程中，生活污水與工業(yè)廢水排放量不斷增加，水資源的浪費問題愈演愈烈，這讓本就不充足的水資源更加捉襟見肘，與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標有一定的沖突。在這種情況下，提升城市污水處理效果勢在必行，借助超濾膜技術對城市污水進行過濾，去除其中的有毒有害物質，使之能夠在設備清洗與綠化澆灌等方面發(fā)揮作用，是未來工作的重要方向。同時，有關部門要充分認識到超濾膜技術的應用價值，并結合本地區(qū)的工業(yè)建設情況、水資源污染問題等，加大投資力度，構建先進的超濾膜基礎設施與凈化設備，從而使大量城市污水得到妥善處理[6]。

2.7 海水處理中的應用

我國的淡水資源十分短缺，但是海水資源的儲量比較可觀，利用各種先進技術手段對海水進行處理，是未來發(fā)展的必然選擇。在過去的很長一段時間里，電滲技術是我國主要的海水淡化技術，其確實發(fā)揮了一定的有益作用，但是處理后的海水仍然含有一定的金屬離子和污染物，達不到預期的使用要求，同時其還具有使用成本略高的問題，想要大規(guī)模推廣還有一定難度。而借助超濾膜技術進行海水淡化，無疑能夠在避免水資源浪費的基礎上保證脫鹽處理的有效性，完全符合環(huán)保工程水處理工作的要求，也有利于解決淡水資源緊缺等社會發(fā)展中面臨的一系列難題。因此超濾膜技術應用于海水淡化有著廣闊的前景和良好的發(fā)展前景，其應用領域將逐漸擴大到海水淡化以及其他需要高效能膜材的領域，包括：海水淡化、海水淡化站及海水淡化設施的設計、建設、運營維護，海水淡化過程中的水質監(jiān)測與控制，海水淡化工程的技術改造及新建項目，海水淡化工程設計及咨詢等。

2.8 造紙污水處理中的應用

造紙企業(yè)的生產流程比較復雜，其中洗漿、制漿、漂白以及抄造等環(huán)節(jié)都需要大量的水資源，其形成的廢水具有pH值較高、化學藥物成分濃度高、纖維素成分含量高的特點，通過傳統(tǒng)的水處理技術很難保證處理效果。而將超濾膜技術運用到造紙廠污水處理工作中，則能夠解決上述問題，能夠使廢水中的木素和半纖維素得到有效回收并投入再利用，其中的化學藥品也能夠得到妥善處理。從實際應用情況看，經超濾膜技術處理后的污水普遍具有色度降低、有機物成分減少的特征，符合水處理工作的要求。在今后的發(fā)展中，應進一步加強針對造紙行業(yè)污水處理情況的監(jiān)督管理，確保超濾膜技術能夠發(fā)揮出其應有的價值。

2.9 制革廢水處理中的應用

超濾膜技術作為一種高新技術,具有分離效率高、設備簡單、操作方便、無相變和節(jié)約能源等特點,使其在制革廢水處理方面的應用具有很大的潛力。經超濾膜技術處理的制革廢水中絕大部分物質可被回收和再利用，這將意味著在保護環(huán)境的同時,還可為生產單位節(jié)約成本,直接創(chuàng)造經濟效益。近幾年，超濾膜技術頻繁出現在毛革加工行業(yè)的污水處理中。例如北京泛博公司和桐鄉(xiāng)市新時代皮草有限公司在《細雜皮清潔生產集成技術與產業(yè)化》項目的研究中，成功將超濾膜技術應用于毛皮加工廢液循環(huán)利用技術中，實現了大部分染色廢液的循環(huán)再利用。

3 結語

環(huán)境保護是新時期各行各業(yè)的發(fā)展方向，加強環(huán)保工程水處理工作，降低水體污染程度、避免水資源浪費，是未來工作的重中之重。超濾膜技術是新時期比較具有代表性的先進技術之一，該技術能夠在生活污水處理、城市污水處理、鍋爐用水處理、海水淡化處理等方面發(fā)揮不可替代的積極作用。在未來的工作中，技術人員應結合超濾膜技術的原理，不斷探索其應用方向，為提升我國環(huán)保工程水處理工作質量做出努力。