超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理過程中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：環(huán)保工程；水處理；超濾膜技術(shù)

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0260-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.073

Application of Ultrafiltration Membrane Technology in Water Treatment Process of Environmental Protection Engineering

WANGDaliang

（Shaanxi Zhonghuan Ecological Environmental Protection Co.，Ltd.，Xi'an 71OO76，China）

Abstract：With thecontinuous accelerationofurbanizationin China，there has beenasignificant increaseindomesticand industrialwaterusage，leadingtoashortageofwaterresources.Thisarticlemainlyintroducestheprincipleofultrafitration membrane technology and compares and analyzes theapplication scope ofdual ultrafiltration membrane water purification technology，separatedultrafitrationmembranetechnology，and submergedultrafiltrationtechnologyinultrafiltration membranes.Ultrafiltration membranetechnology hasmanyadvantages in water treatment，whichcansignificantlyimprove thelevelofwatertreatmentandplayanimportantroleinthedevelopmentofenvironmentalenginering.Relevantindustries should actively apply it.

Keywords： environmental protection engineering; water treatment; ultrafiltration membrane technology

我國科技水平不斷進步，越來越多的新工藝、新技術(shù)隨之出現(xiàn)，超濾膜技術(shù)也得到了快速發(fā)展。隨著水處理需求量的增加，為保證環(huán)保工程水處理工作得到更好的發(fā)展，必須加強超濾膜技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

1超濾膜技術(shù)原理

1.1超濾膜原理

超濾膜屬于一種半透膜，在壓力的作用下，溶液中的小分子能夠順利通過半透膜，而膠體與大分子則被截留下來。隨著超濾膜使用時間的增加，被留下的物質(zhì)也會逐漸增加，此時應(yīng)適當增加壓力，從而起到更好的過濾作用。

1.2濃度極化原理

隨著溶液的通過，超濾膜表面的物質(zhì)也會增加，長此以往就會增加傳質(zhì)阻力，從而出現(xiàn)濃度極化。為保證超濾膜合理應(yīng)用，必須采取相應(yīng)措施，避免出現(xiàn)濃度極化問題，在超濾膜的使用過程中，可設(shè)置攪拌式超濾裝置。

1.3篩分原理

超濾膜的表面有許多孔徑，這些孔徑能夠篩分一定大小的分子，使小分子能夠順利通過超濾膜，而大分子被截留下來。根據(jù)應(yīng)用需求，可選擇不同孔徑的超濾膜，當超濾膜的孔徑在 時，能夠截取分子量超過 的物質(zhì)。

1.4化學特性原理

超濾膜屬于一種高分子材料，具有穩(wěn)定、耐腐蝕的化學特點，能夠?qū)崿F(xiàn)有害物質(zhì)的篩分、溶解等。除具有物理特性外，超濾膜也具有一定的化學特性，在水體處理過程中能夠與水中物質(zhì)發(fā)生一系列化學反應(yīng)，分解一些有害物質(zhì)，達到更好的水體凈化效果[1]。

2環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)種類

目前，在廢水凈化與水資源利用方面，超濾膜技術(shù)已經(jīng)擁有了較為完善的發(fā)展模式，在處理工業(yè)廢水方面，有著較好的綜合效益。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，超濾膜技術(shù)的種類也在逐漸增加，每種技術(shù)均有著不同的應(yīng)用范圍。

2.1雙重超濾膜凈水處理技術(shù)

雙重超濾膜凈水處理技術(shù)是將兩層超濾膜結(jié)合在一起，從而達到深層凈化水質(zhì)的目的。這種技術(shù)是傳統(tǒng)超濾膜技術(shù)的升級，實現(xiàn)了對水體的高效過濾，能夠有效提升水質(zhì)，保證了污水的安全排放，也提高了水資源的循環(huán)利用率。目前，許多地區(qū)規(guī)模較大的污水處理工程應(yīng)用了雙重超濾膜凈水處理技術(shù)。

2.2分置式超濾膜技術(shù)

分置式超濾膜技術(shù)是指分開設(shè)置超濾膜組件與膜池，通過增壓泵從水池中抽取原水，并向超濾膜提供壓力，從而實現(xiàn)污染物從水中分離。這種工藝常用于反滲透處理的前處理工藝段，與反滲透組成雙膜工藝。

2.3浸沒式超濾膜技術(shù)

浸沒式超濾膜技術(shù)是指超濾膜組件浸沒在膜池中，由真空泵或自吸泵產(chǎn)生的負壓提供超濾膜的工作壓力。這種技術(shù)常用于工業(yè)廢水、市政污水的處理。浸沒式超濾膜技術(shù)具有產(chǎn)水水質(zhì)好、容積負荷大、污泥濃度高以及抗沖擊負荷能力強等優(yōu)勢。

3超濾膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1應(yīng)用全面性

超濾膜技術(shù)相較于傳統(tǒng)水處理技術(shù)有著更高的效率，可以應(yīng)用于各種水源的處理，包括河水、湖水、井水、海水等，也可以用于工業(yè)廢水處理和市政供水等領(lǐng)域。應(yīng)用超濾膜技術(shù)能有效去除水體中的多種有害物質(zhì)。超濾膜不僅能有效阻截細菌、病毒等微生物，還能精準攔截水中的懸浮物和膠體。因此，超濾膜技術(shù)能夠更加全面地應(yīng)用于環(huán)保工程水處理，有效處理污染的水源。

3.2較強耐受性

超濾膜的主要材料包括聚酰胺、聚礬、聚醚礬、聚碳酸酯等。聚酰胺超濾膜具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、高分離效率，以及出色的物理強度和耐候性。其剛性良好、結(jié)構(gòu)分布均勻。聚礬超濾膜具有較高的耐熱性和強韌性，即使在高溫下仍能保持良好的性能，同時具有高分離效率和優(yōu)異的抗化學腐蝕性。聚醚礬超濾膜在高溫下具有優(yōu)良分離性能，可用于高溫條件下高濃度有機物的分離，同時具有耐腐蝕性好、抗氧化性強等優(yōu)點。聚碳酸酯超濾膜具有分離性能優(yōu)良、抗老化性強等優(yōu)點。

3.3節(jié)能環(huán)保

超濾膜技術(shù)在使用過程中無須添加任何的化學藥劑，能源消耗相對較低。與傳統(tǒng)過濾技術(shù)相比，超濾膜運行壓力低、產(chǎn)水通量大，更加節(jié)能環(huán)保，更加滿足如今社會的發(fā)展需求。另外，超濾膜技術(shù)是封閉式操作，以免出現(xiàn)二次污染，更加體現(xiàn)了其環(huán)保性能。

3.4運行穩(wěn)定性

超濾膜技術(shù)不僅能夠有效去除水中的大部分懸浮物、膠體、細菌、病毒，還可去除了水中的異味、色度、有機物等雜質(zhì)，確保出水的潔凈與安全。另外，超濾膜具有抗污染的特性，尤其在環(huán)保工程水處理中應(yīng)用時，展現(xiàn)出較為穩(wěn)定的運行能力與高通量的處理能力[2]。

4環(huán)保工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用

4.1淡化海水工程中的應(yīng)用

隨著我國城市化進程的加快，水資源短缺與水污染問題日益嚴峻。淡化海水資源能夠有效緩解沿海地區(qū)的用水緊張問題。目前，海水淡化工程多使用電滲透處理技術(shù)，這種技術(shù)雖然能夠快速凈化海水，但是會消耗大量的電力和水資源，在節(jié)能方面有一定欠缺，并且經(jīng)過處理的海水不能達到預(yù)期效果。在淡化海水工程中，超濾膜技術(shù)能夠?qū)ＫM行預(yù)處理，去除海水中的一些懸浮顆粒、細菌等雜質(zhì)，并能有效避免反滲透膜的污染，能夠顯著提升海水的凈化效果和產(chǎn)水率。

4.2居民飲用水中的應(yīng)用

隨著水污染情況的日益嚴，飲用水質(zhì)量成為廣大人民群眾最關(guān)注的問題之一，一旦飲用水出現(xiàn)短缺，就會給人們的生活與工作將帶來巨大影響。若飲用水不能達到相應(yīng)標準，對人們的生命健康同樣十分不利。超濾膜技術(shù)應(yīng)用于居民飲用水中時，主要利用超濾膜上的微孔進行過濾，不但能去除一些微生物、懸浮物以及膠體，還能保留水中的礦物質(zhì)和微量元素。

目前，一些超濾直飲機就采用了超濾膜技術(shù)，經(jīng)過處理后能夠達到直飲水標準。

4.3城市污水中的應(yīng)用

城市污水若不能得到科學處理，對整體水環(huán)境造成巨大影響，會危及人們的身體健康以及生命安全。因此，環(huán)保工程水處理工作必須加強超濾膜技術(shù)的使用，更好地處理城市污水。超濾膜技術(shù)在城市污水處理中，主要針對二級水。通過混凝超濾系統(tǒng)，能夠處理大腸桿菌、氨氮等有害物質(zhì)。在此過程中，混凝超濾系統(tǒng)對于城市污水的處理效果，會根據(jù)污水中的物質(zhì)種類發(fā)生改變?？傮w而言，超濾膜技術(shù)在城市污水處理過程中有著十分出色的表現(xiàn)，對于各種復(fù)雜的污水都有較好的處理效果。

4.4電鍍廢水中的應(yīng)用

工業(yè)廢水中含有大量的鎳、鉻等有害元素，并且有著濃度高、黏度高的特點，有著較大的處理難度，一旦直接排放對于周邊環(huán)境將帶來不可逆轉(zhuǎn)的危害[3]。使用傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水，無法達到預(yù)期效果，還會造成水資源的大量浪費。使用超濾膜技術(shù)對電鍍廢水進行預(yù)處理，去除一些大顆粒的雜質(zhì)與重金屬離子，從而減輕超濾膜的處理負擔。當電鍍廢水經(jīng)過超濾膜時，重金屬離子、懸浮固體等被截留，處理后的水能夠從膜孔排出。此項處理工序完成后，還要對電鍍廢水進行后續(xù)處理，如反滲透或納濾，從而去除更小的離子與溶質(zhì)。

4.5食品行業(yè)污水中的應(yīng)用

食品在進行加工時會產(chǎn)生大量廢水，含有懸浮物與有機物，這種廢水被稱為食品行業(yè)污水。如果食品行業(yè)污水沒有經(jīng)過處理直接排放，就會污染水資源，出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化的情況。很多水中生物會因為缺氧無法生存，甚至會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，對整個生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展都會造成巨大影響[4]。超濾膜技術(shù)的應(yīng)用能夠有效處理食品行業(yè)污水，有著較好的除菌效果。首先，對食品行業(yè)污水進行預(yù)處理，廢水通過沉降池與格柵去除一些較大的懸浮物，使超濾膜組件能夠正常運行。其次，污水通過卷式超濾膜組件截取大分子有機物、微生物等物質(zhì)。最后，對污水進行反滲透、活性炭吸附等方式進行最終處理，使其符合相應(yīng)的排放要求。

4.6紡織印染行業(yè)污水中的應(yīng)用

印染廢水中含有大量的染料顆粒與纖維碎屑，難以通過傳統(tǒng)沉淀方式去除，使用超濾膜技術(shù)能夠?qū)@些微小顆粒進行攔截，能夠提升廢水的透明度。通過超濾膜處理后紡織印染行業(yè)污水水質(zhì)得到很大改善，可用于循環(huán)冷卻水使用，達到節(jié)約水資源的目的。

4.7油田采出水中的應(yīng)用

油田采出水是指在采油過程中與油一同被采出地面的水，含有大量懸浮物、石油類、有機物及無機鹽等污染物，若想回用或排放必須進行處理。超濾膜技術(shù)能夠減少環(huán)境污染，具有處理效率高、技術(shù)成熟、設(shè)備運行穩(wěn)定的優(yōu)點，能夠有效去除油田采出水中的污染物，使水質(zhì)得到明顯改善，在油田采出水的處理中得到廣泛應(yīng)用。在處理油田采出水過程中，大量的無機和有機污染物被超濾膜截留，有效降低了水中的懸浮物、石油類及化學需氧量等，為后續(xù)深度處理打下基礎(chǔ)。

5超濾膜技術(shù)的發(fā)展方向

為了在環(huán)保工程水處理工作中更好地利用超濾膜技術(shù)，應(yīng)加強超濾膜技術(shù)與其他凈水技術(shù)融合，從而解決現(xiàn)階段存在的不足之處，發(fā)揮超濾膜技術(shù)的優(yōu)勢[5]。同時，應(yīng)加強超濾膜技術(shù)的開發(fā)，對材料加強創(chuàng)新，新型材料應(yīng)具有更好的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性與耐久性，保證水處理質(zhì)量，降低運營成本。此外，對超濾膜的結(jié)構(gòu)與功能加強研究，優(yōu)化孔徑分布與孔隙結(jié)構(gòu)，進一步提升產(chǎn)水率。

6結(jié)論

主要分析了超濾膜技術(shù)的原理、種類以及具體應(yīng)用。超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理工作中有著重要作用，相關(guān)工作人員應(yīng)充分了解超濾膜技術(shù)，結(jié)合不同類型水體的處理需求進行超濾膜技術(shù)的選擇與使用，使水資源得到更好的利用與保護，為我國環(huán)保工程提供源源不斷的動力。

參考文獻

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