环境工程水处理中超滤膜技术的应用

蔡耀辉

（杭州沁霖生态科技有限公司，浙江 杭州 310000）

1 超滤膜技术的基本原理

本文通过查询国内外学者针对超滤膜技术的相关文献，超滤膜技术主要是通过膜两侧的压力差实现对原液的过滤净化、以及浓缩净化从而达到对细菌杂质以及胶体大分子混合物与水的分离的处理技术。在利用超滤膜技术进行净水的过程当中，超滤膜技术通过利用超滤膜分布在两侧的膜渗透压作为进行过滤的动力，然后依靠两侧所产生的压力差，当原液通过超滤膜时，由于超滤膜上分布许许多多的小孔直径无法远小于藻类、胶体大分子物质通过，而仅仅能满足水分子、离子以及小分子物质通过，从而进一步将原液进行了分离。本文通过查阅细菌等物质的相关文献，在现状条件下，细菌最小的体积大约在0.2um，而超滤膜上所部署的膜直径仅为0.01um，因此，利用超滤膜技术能够极大的将细菌等微小物质与原液进行分离。通过情况下，超滤膜技术能够拦截的杂质及细菌较多，同时也能够对水中的微生物甚至病毒等进行分离，因此超滤膜技术能够达到较好的净水效果，超滤膜技术的工作原理以及工艺流程见图1和图2所示。

图1 超滤膜技术的工作原理

图2 超滤膜技术的一般流程

2 超滤膜技术的优势

2.1 高效的去除能力

由于超滤膜技术两侧的膜直径远远小于细菌等大多数微生物的直径，从而将原液中的胶体、絮状物、病毒等进行过滤，只留下清澈的水源，因此超滤膜技术具有较好的杂物去除能力，因此当采用超滤膜技术对水进行处理时，不仅能够满足人民对水质的需求，而且可以达到近乎决定的对水过滤效果。

2.2 避免产生二次污染

由于超滤膜技术对水净化的基本原理不同于传统的净化模式，在利用超滤膜技术对水进行净化时，在整个工艺流程当中并未使用任何化学药品，主要依靠物理作用实现对水的净化，从而达到对水的净化，因此，在采用超滤膜技术对水净化时，不会因使用化学药品而导致的对水资源二次污染。

2.3 操作简单

随着工业社会逐步向自动化、智能化的方向发展，超滤膜技术在环境工程水处理当中也是采用一键工作的模式，与传统的净化水模式相比，采用超滤膜技术不仅可以省去繁琐的工艺流程，也无需等待较长的物质间反应时间，工作人员在正常工作时，只需要将作业工艺系统的开关进行打开与关闭，即可实现对原液的净化。因此在采用超滤膜技术时，不仅可以节约大量的时间、节省了时间和人力成本而且大大的提高了对水资源工艺处理的效率。

2.4 稳定性强

由于超滤膜技术在对原液进行处理时未使用化学药品，主要采用物理原理实现对原液的净化，因此，当采用超滤膜技术对原液进行净化时，净化后的水资源因未发生化学变化，从而也不会破坏水分子的构成以及PH值，也不会存在水物质酸碱度存在差异的现象。因此，利用超滤膜技术不仅可以大幅度的提升水的净化效果，而且保证了水资源原有的矿物质占有量，从而提升了水资源的性价比，满足了人民对水的需求。此外，本文通过查询采用超滤技术对水处理的成效与普通水处理成效进行比对，采用超滤膜技术对水进行处理时不仅可以节约成本而且对水的净化效果较好，见表1。

表1 超滤膜技术与普通水处理处理相关参数的比对表 单位：%

水处理技术类型 处理成本节约效果 污染颗粒过滤比例 污水净化成效性超滤膜处理技术 68.26 93.21 98.90普通水处理技术27.52 52.77 89.11

3 环境工程水处理中超滤膜技术的应用

3.1 居民生活用水的处理

人类的生产生活每天都会产生大量的污染废水，通过污水管道集中处理进入地下污水处理系统。但有时产生的废水也会排入河流、湖泊等，废水中含有化学元素、有害物质从而对原液进行污染并进一步破坏生态平衡。因此，政府必须严格控制生产生活污水的处理。政府应明确规定，在住宅建设过程中应设置地下污水管道，统一收集和处理生产生活污水，在污水处理过程中，市政当局可考虑使用超滤膜对收集到的污染水源进行降解、过滤等，然后在对处理后的水资源进行分类，并根据相关要求提供给人口、农业、灌溉和工业生产，以最大限度地重复利用，防止水资源浪费。

此外，人类健康与水质密切相关，如果饮用水质量不达标，长期饮用可能危及生命，因此，清洁饮用水至关重要，超滤膜技术可用于饮用水的净化。如图3所示，当自来水在内压下通过中空纤维超滤膜过滤，在压差的作用下，留下有用的矿物质和微量元素净化水，但有锈蚀、细菌等物质，藻类和胶体也留在室内。超滤膜技术可以有效地去除高分子量物质，大大提高饮用水的质量。

图3 超滤膜技术图

3.2 工业废水的处理

工业污染是我国环境污染的主要原因。工业废水含有许多有害化学物质，当排放到河流和湖泊中时，可能会对水质产生不利影响，并阻止动植物继续生活在水中，长期饮用受污染水的附近居民的免疫能力下降，导致疾病的发生，如果严重，可能危及生命。水污染在我国居民中引起疾病的案例很多，据统计，水污染是导致癌症的首要原因。与生活污水处理不同，工业废水中含有大量有害物质，传统的水资源处理方法不能有效地保证水资源的过滤效率。由于工业废水种类繁多，施工企业对所处理的各类废水制定科学合理的处理方案。

采用超滤膜技术与其他技术净化有害工业物质相比，使用超滤膜技术过滤重金属不仅具有高效性、快捷性，而且可以过滤90%以上的有害工业物质。本文通过查询采用超滤膜技术与其他技术对工业废水进行净化的研究成果，采用超滤膜技术对工业废水的过滤和净化是非常有利的，而且对于含有有机物和其他聚合物成分的工业生产废水还可以最大限度地利用和回收。此外，超滤膜技术在处理造纸工业中所产生的废水也得到了广泛的应用。

3.3 海水淡化的处理

海水淡化技术已得到有关部门的重视，海水淡化技术的运行使淡水资源的节约最大化。然而，海水淡化的环境处理项目对资源消耗较大，因此必须选择最佳的海水淡化辅助技术措施。本文通过查阅超滤膜技术在海水淡化当中的研究，发现超滤膜技术可以过滤海水中的固体盐、细菌杂质和藻类，而不必承担脱盐处理的额外费用。

4 结语

总之，从超滤膜技术的技术基本原理入手阐述了超滤膜技术在对原液处理的工艺流程，并结合现有的研究成果归纳总结超滤膜技术的特点，然后从超滤膜技术具有较高的去污能力、避免产生二次污染的能力和操作简单特性以及稳定性强四个层面剖析了超滤膜技术的在实现对原液净化的优势，最后从居民生活用水、工业废水以及海水淡化三个维度阐述了超滤膜技术在环境工程水处理当中的具体应用，研究成果对于促进超滤膜技术在环境工程水处理当中的发展与应用起到积极作用。