超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
发表时间：2017-10-09T11:29:01.020Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第10期作者：高硕[导读] 超滤膜技术是一种先进的膜过滤工艺，可以实现对物理性质不同的物质之间的有效分离，达到水质净化的目的。

上海立源水处理技术有限责任公司上海市 201100 摘要：现在水环境问题越来越突出，由于水污染程度的逐步加深，其中部分有害物质很难通过传统水处理手段进行处理，造成水资源不能回用，使得人们的身体健康得不到保障，所以为了提升水质，使水中污染物得到妥善处理，应当科学地运用超滤膜技术。

文章首先对超滤膜技术展开详细论述，之后说明了其在环境工程水处理方面的应用。

关键词：超滤膜技术；环境工程；水处理；应用
1超滤膜技术超滤膜技术是一种先进的膜过滤工艺，可以实现对物理性质不同的物质之间的有效分离，达到水质净化的目的。

超滤膜可截留的分子量介于超滤膜膜孔径主要介于0.002~0.1μm之间，操作的静压差为0.1~0.5Mpa，可截留分子量在500~500000之间的物质，被截留的物质分子直径可达到0.005~10μm。

超滤膜由两个部分组成，其一是有着半透性的膜，其二是能够在高压下完成过滤的超滤。

膜上面存在非常多的小孔，溶液受到高压作用，其中部分溶质以及溶剂可以从孔洞中穿过，实现对高分子以及高质量溶质的拦截，同时还可以对胶体物质起到一定的筛分作用。

因为膜本身有着化学特性，能够拦截部分物质。

在进行超滤时，溶液会随着受到压力的上升，使得水、无机盐以及低能量分子从膜中穿过，达到另一端，胶体和高能量分子会被拦截，实现对水体的净化。

与传统的水处理技术相比，超滤膜技术的水处理效果更好，超滤膜技术有着以下几个方面的优势：第一，可以有效去除水中杂质，滤过的水质远远优于传统过滤工艺的滤后水质好过传统滤过水；第二，在水处理过程中，化学制剂的用量非常少，减少二次污染；第三，该技术操作简单，借助先进的计算机控制系统可以实现自动化控制，很大程度上节约了人力物力资源，提高了净化效率；第四，化学性质以及物理性质较为稳定，可以在高温、酸性、碱性等环境中发挥出理想的净化效果，在使用过程中能够有效避免水解现象的出现；第五，借助超滤膜技术处理工业废水时，能够实现对工业废水的回收利用，能够实现对废水中几乎全部胶体的过滤，保证过滤后的水质。

2应用超滤膜技术存在的问题2．1技术组合问题自来水厂生产的纯净水，将会随着超滤膜技术的应用而增长一定的成本，所以在选择水处理工艺的时候，首先要对原水水质、处理水所需水质以及现场环境有一个具体的了解，然后再根据取水特点和用水需求，分析选用适宜的净水处理工艺，实现膜技术的有机组合，以达到成本低廉、水质净化的目的。

通过实践发现，如果原水的硬度和无机盐物质浓度都较大时，则可以选择双模技术；如果水质不错，但净水处理工序比较简单，则可以选用超滤技术，这样就可以减少水污染程度，降低生产纯净水的成本。

不过一般在现实状况比较烦琐的情况下，一些生产厂家会选择超滤技术，如此一来，就会让生产成本以及工序增多，所以对于经济情况并不是太好的地区来说，这种方法并不适用。

2．2能源消耗问题想要更好地运用超滤模技术对水质进行处理来进行水处理工作，最基本的前提就是要具备良好的驱动动力。

在进行水处理的过程中，外来动力必不可少，但这种情况会造成能源的过度消耗，进一步增加水处理成本。

在选用超滤设备的时候，一定要认真检查它对能量的消耗程度，并从中挑选出耗能最小的设备，这样就能在节省能源的情况下，进行净水处理工作。

2．3膜污染问题超滤膜在长时间的水处理过程中不可避免地会受到一定程度的污染，，从而降低原水容量通过超滤膜的能力，增大能源的消耗量，造成滤后水生产成本的增加。

如果发生超滤膜污染的情况，会严重影响超滤膜技术在水处理工作中的使用率，一旦污染程度较大，就必须要采用化学药剂来清洗超滤膜。

现在，自来水厂一般时隔五个月就会对超滤膜进行清洗工作，并且清洗的步骤比较烦琐，稍有不慎就很有可能导致水污染程度的恶化。

所以，运营维护人员一定要加强保护超滤膜的力度，延长它的使用寿命。

3 在环境工程水处理方面超滤膜技术的具体应用3.1 可以用于饮用水的净化由于城市废水的逐步增多以及工业企业的不断发展，导致大量的污水被排放到河流之中，造成水污染严重程度逐步增大，为了自身的健康，人们越来越关注饮用水的水质，同时也更加重视饮用水的净化质量。

为此水中的微生物、细菌、病毒等物质应当得到妥善的处理。

利用超滤膜手段对饮用水进行处理，可以使其中的细菌、病毒以及悬浮物等获得有效的消除，并且水中微米级颗粒也可以得到有效的去除，甚至可以去除掉水中的纳米级颗粒，使水中的有害物质得到消除，保证水质。

3.2可以用于回收食品工业污水由于食品工业生产过程中会出现很多的废水，这些废水中包含众多的有机物，比如说乳糖、淀粉以及酵母等，这使得这类废水的回收价值非常高。

另外，因为该类废水中有一定的COD以及BOD，如果不对其进行妥善处理，将会导致环境受到严重的污染。

而通过超滤膜技术来对食品工业废水实施处理，会使其中的COD以及BOD获得有效截留，避免环境受污染程度加深，同时该类废水之中的有价值成分也可以获得回收再利用，有利于资源的节约。

3.3城市污水回用城市污水是一种重要的水资源，国外早已开始广泛英语膜法进行城市污水回用，随着我国水污染问题的愈发严重，将超滤膜技术应用于城市污水回用，也日渐引起了人们的关注。

如，汤凡敏等[4]利用 CASS 与超滤膜组合工艺处理小区生活污水，当水力停留时间为12h，CODCr浓度在215~ 677 mg/ L 之间时，该工艺出水 CODCr稳定在30 mg/ L 左右；NH3-N 浓度为 22.2~ 41.2 mg/ L时，出水NH3-N 最低可达0. 2 mg/ L，去除率达到90%以上，出水PH 值在 7.26~7.89 之间，出水浊度小于 0. 5NTU，出水水质优于回用水标准，可直接回用。

3.4海水淡化
海水淡化技术经过半个世纪的发展，从技术上已经比较成熟，目前主要的海水淡化方法有反渗透（SWRO）、多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）和压汽蒸馏（VC）等，而适用于大型的海水淡化的方法只有 SWRO、MSF 和 MED。

随着膜技术的不断发展，从19世界
60年代开始膜技术开始应用于海水淡化。

但在这一过程中，由于膜污染问题，使得反渗透系统在处理海水方面出现了瓶颈，而超滤膜技术的应用，可有效地控制海水水质，为反渗透系统提供高质量的入水
3.5可以用于含油废水的处理
因为城市汽车的数量正不断增大，造成含油废水的吨数也在逐步增多，使得城市水资源受到不同程度的污染，所以一定要科学地处理含油废水。

由于含油废水中具有很多的乳化油、分散油以及浮油等物质，虽然分散油以及浮油可以得到很好的处理，但是乳化油的处理难度确实非常高。

在通过超滤膜技术来对含油废水实施处理时，水中的分子量较低的溶质以及水可以顺利的透过膜，使COD、乳化油以及
BOD物质被截留下来，使含油废水得到了妥善的处理，避免水资源受到含油废水的污染。

目前有较多工程采用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术对含油废水进行分离，即在操作压力0.10MPa和污水温度为35~40℃条件下，过滤膜的透水量可达70~150L/（m2·h），词时滤过的含油污水杂质量为 0.30~0.35mg/L，杂质的直径为 0.82μm，完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。

结语
超滤膜技术在环境工程水处理中有非常广泛的应用，比如说饮用水的净化、食品工业污水的回收、海水的淡化、电镀废水的处理、含油废水的处理，但是在实际的应用中还存在一定的不足和限制，在未来，超滤膜技术想要更好的发展，需要将研究方向放在新型超滤膜技术的研究、超滤膜的清洗技术、超滤膜组合技术等方面，保证超滤膜技术在环境工程水处理中可以发挥出更大的作用。

参考文献
[1]宋静. 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J]. 北京农业，2015，17：209.
[2]楚强. 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用管窥[J]. 西部皮革，2016，10：17.
[3]吴世恩. 超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊），2017，02：81-82.
[4]汤凡敏，徐高田，董黎静，等.聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜生物反应器处理小区生活污水的试验研究[J].化学工程师，2005（4）.。