环境工程水处理中超滤膜技术的应用

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摘 要：超滤膜是悬浮颗粒及胶体物质的有效屏障， 同时超滤膜也可以实现对"两虫、藻类、细菌、病毒和水生生物的有效去除，从而达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。为此，本文主要就超滤膜技术在环境工程水处理中的应用进行了相关的论述，以供参考。

关键词：环境工程 水处理 超滤膜技术 应用

引 言：超滤膜技术具有强大的分离性能与物化性能，在饮用水净化、海水淡化、污水处理、含油废水处理、电镀废水处理中应用普遍，并且取得了很好的成果。

1 超滤膜技术概述

1.1 基本原理

超滤指的就是溶液在压力作用下，一些低分子溶质、溶剂穿过膜上微孔，到达膜的另一侧，而高分子溶质或者其它乳化胶束团被截留，实现了溶液分离。其截留机理就是筛分，然而膜的表面化学特性也会发挥一定的截留作用。在进行超滤分离的时候，主要是在对料液施加压力之后，吸附高分子物质、胶体物质，在截留、筛分等作用下，实现分离效果。超滤法截留的水分子量大于500，直径是0.005-10μm的胶体与大分子，如病毒、细菌、蛋白质、淀粉、油漆色料等。

1.2 超滤膜技术的特点

（1）对杂质的去除效率高，产水水质大大好于传统方法。

（2）彻底消除或者大大减少化学药剂的使用，避免二次污染。

（3）系统易于自动化，可靠性高。运行简易，设施只有开启，关闭两档。

（4）具有良好的化学稳定性，有耐酸、耐碱以及耐水解的性能，能广泛应用于各种领域。

（5）耐热温度可达到140℃，可采用超高温的蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒；能在较宽的PH范围内使用，可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。

（6）过滤精度高，能有效滤除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质。

（7）与常规水处理系统费用相当生活污水经过超滤使处理水质变好从而进行回用，而工业废水中由于一般技术不能达标，采用超滤技术能充分处理废水。

2 常见的超滤膜技术

2.1 双膜净水处理技术

在过滤水的时候采用双层过滤膜或者将反渗透膜与过滤膜结合使用从而提高净化效率的处理技术称之为双膜净水处理技术。有效减少原水中硬度和含盐量过高的问题，所以在含盐量比较高的沿海地区一般都会采用这项净水处理技术处理居民生活用水。

2.2 围绕超滤进行的短流程净水处理技术

整合多重净水处理工艺的净水处理方案，这就是围绕超滤进行的短流程净水处理技术，这种净水处理技术在我国的环境工程水处理中已经有很多成功的案例。良好的水源是这种净水处理技术的前提条件，必须保证水源水质优良；灵活性的该净水处理技术的好处，这种技术可以将现有自来水厂进行改良，也可以建设新的自来水厂，所以不用受到自来水厂规模的限制。不同的地理环境，不同类型的水源决定了工艺整合时必要的调整。

3 超滤膜技术在环境工程水处理中的具体应用

3.1 饮用水净化

现阶段，随着我国水污染问题的不断加剧，新的水质问题越来越突出，比如隐孢子虫与贾第虫问题、红虫与水蚤问题、生物稳定性问题、藻毒问题，等等。而在饮用水净化中应用超滤膜技术的时候，可以有效去除水中含有的水蚤、细菌、藻类、原生动物等，同时对水中致病微生物、天然有机物、氨氮、有机污染物、浊度等有着很好的处理效果，可以极大的满足人们对饮用水的要求。例如，在实际饮用水处理中，以混凝沉淀方式进行预处理，借助中试试验，研究浸没式超滤膜处理工艺可知，其通过对水中致病微生物、天然有机物、氨氮、有机污染物、重金属、浊度等设置多级屏障，减少水中杂质，实现净化饮用水的效果。

3.2 海水淡化

在地球上，海水是非常丰富的水资源，在淡水资源日益紧缺的形势下，海水淡化成为了解决淡水资源紧缺的重要手段。通过多年的实践研究，海水淡化技术取得了很大的进步。在医药、电子行业快速发展的形势下，对纯水、超纯水的需求量越来越大。运用反渗技术予以海水淡化与制备纯水是一项具有突破性的技术，不仅可以降低能源消耗与成本，还可以达到很高的脱盐率。在反渗技术不断发展与进步的形势下，膜技术得到了很大的发展，并且在海水淡化与制备纯水中得到了广泛应用，特别是超滤膜技术。因为超滤膜具有强大的分离性能、物化性能，在海水淡化与制备纯水中应用的时候，可以对反渗系统进水水质进行严格控制，增加反渗透膜使用时间，减少制备纯水成本。

3.3 污水处理

随着社会经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，人们对环境质量要求日益提高，相应的污水排放标准也在不断提升。超滤膜技术以分离效率高、耗能低、操作压力小、可回收有用物质的优势，在污水处理与中水回用中得到了普遍运用。在实际运用，通过膜生物反应器实现了传统生物处理和超滤膜技术的结合，借助超滤膜分离效率高的优势，不仅可以确保出水水质优良，还可以对水中微生物进行截留，提高反应器污泥浓度，促进反硝化细菌、硝化细菌等细菌的增加，从而提高除磷脱氮效率，实现预期的处理目标。随着节约型社会的不断建设，水资源重复利用受到了人们的广泛关注，使得中水回用得到了长远发展。在污水处理与中水回用中，超滤膜连续超滤技术能够有效提高回用水水质，极大的节约了水资源。

3.4 含油废水处理

含油废水主要包括三种状态：浮油、乳化油、分散油。针对浮油、分散油而言，处理相对容易，可以运用机械分离、活性炭吸附、凝聚沉淀等技术进行处理，尽可能降低油分。然而，针对乳化油而言，其中含有一些有机物与表面活性剂，油分均是以微米级离子存在于水中，粗粒化法、重力分离的难度都比较大，此时，运用超滤膜技术，可以有效滤过低分子与水，除去水中的油分，同时除去BOD、COD，完成油水分离。

3.5 电镀废水处理

电镀工业用水非常多，进而产生的废水量也非常大。因为电镀工业的特殊性，产生的废水中经常含有镍、镉、铬、铜、锌等重金属离子，同时还含有一些氰化物，对动植物、人体等有着严重的威胁，一定要对其进行有效的处理，这样才可以保证动植物与人体的健康发展。对于电镀废水而言，无法用微生物对其中含有的离子进行吸收，其可生化性非常小。运用铁氧化法处理电镀废水的时候，出水中污泥含量非常大，并且具有很大的色感，处理效果并不理想；运用电解法处理电镀废水的时候，需要消耗很大的电量，并且投资较多，导致其处理经济效益较差。而运用反渗膜技术与超滤膜技术处理电镀废水的时候，可以对电镀废水中含有的杂质进行有效去除。一般而言，其处理效果为：可以去除87%的总有机碳、98%的硝酸盐、99%的镍；与此同时，超滤膜技术的运用，可以在很大程度上降低了渗透膜污染，增强了渗透膜的通能量，具有很好的电镀废水处理效果，减少了电镀废水对环境的污染程度。

4 结束语

总之，与传统的工艺相比较，在水处理这一方面，超滤膜技术具有低耗能、低操作压力、高分离效率、大通量以及可回收有用物质的优点。因此，探讨超滤膜技术在环境工程水处理中的应用具有重要意义。

参考文献：

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[3]杨友强.超滤法处理造纸化机浆废水的研究[J].中国给水排水，2009（12）.