环境工程水处理中超滤膜技术的应用研究张广鹏

环境工程水处理中超滤膜技术的应用研究张广鹏

张广鹏

黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司黑龙江鸡西158100

摘要：为了响应可持续发展战略的要求，加强对环境资源的保护，我国有关部门加大了对环境污染治理工作的执行力度。在此背景下，超滤膜技术得到了大范围的推广和应用，该技术可以对被污染的水资源进行有效的处理，并且具有成本造价低、不会产生二次污染等一系列优良特性。基于此，本文主要对环境工程中超滤膜技术的具体应用进行分析，希望可以为相关领域提供一些参考意见。

关键词：环境工程；水处理；超滤膜技术；水资源；环境污染

引言

从改革开放至今，我国工业发展速度逐渐加快，社会生产领域对于资源的需求不断加大，除了资源日益紧缺以外，环境的污染问题也更加严重。其中，水污染问题一直是我国专家和有关部门比较重视的研究内容。近年来，我国对于水处理的研究取得了比较良好的研究成果，尤其是对于净化水方面更是有着比较深入的研究。关于水处理的诸多应用技术中，超滤膜技术得到了人们的支持和广泛的应用，这主要是由于该技术经济成本较低，并且可以取得比较优良的效果。

1超滤膜技术的原理分析

1.1超滤原理

从应用原理来看，超滤膜技术的实质就是过滤，同传统过滤技术相比，比如滤纸过滤，该技术操作更加简单，且具有较高的精度，是一种非常有效的过滤方法。这两种过滤技术的物理原理相同，但是超滤膜技术更加先进，过滤效果更加显著。超滤原理主要是通过外部做功，从而有效实现对原水的推动，在超滤膜自身特点的作用下，会使膜内、外出现一定的压强差，此时原水会在压力的影响下逐渐透过超滤膜介质，同时进行被动选取，最终水体会将细菌、砂砾等进行拦阻，并从另外一侧流出干净的水。

1.2微透过原理

该原理同样是物理原理的一种，其操作过程就是将水从超滤膜介质中透过并实现有效过滤的一个过程。在实际操作中，由于筛网直径极小，因此水透过超滤膜介质时，会将杂质和有害细菌拦截住，一般筛选范围在0.002～0.100μm。近年来，我国整体科技水平得到了较大的提升，超滤膜技术也得到了升级和优化，从之前的单膜过滤成功进化为多膜过滤，这代表着微透过原理得到了更加有效地发展和利用。同超滤原理比较，可以发现微透过原理是利用超滤膜介质的特殊性质实现有效的过滤，超滤膜介质在此过程中起到“筛网”的作用。而超滤原理主要是利用超滤膜的科学设计来完成具体的过滤工作。

2超滤膜技术的性质概述

2.1物理过滤

在过去时期，我国主要通过化学手段来实现对废水、污染水的处理，其操作过程一般为：在废水中添入适量的化学药剂，使二者发生化学反应，同时会生成部分无法和水进行融合的杂质，然后对杂质实施相应的沉淀和过滤。杂质和水并不能够实现完全不相溶，所以还需要对水进行加热处理，但是利用此种方法，会在水处理期间造成二次污染，实用价值较低。而超滤膜技术主要通过物理过滤，可以防止出现二次污染，同时还可以对废水中存在的杂质、细菌等实现更加有效的过滤，使得人们的用水更加健康。

2.2过程简单

在应用传统水处理技术时，主要是通过氯制剂来实现对废水的处理和消毒。但是氯制剂消耗量较大且废水处理需要应用的氯制剂数量很多，所以应用该方法会产生较高的经济成本。而且在应用此种方法时，氯气会和氢气在阳光照射下出现严重的化学反应，再加上氯气本身就含有一定的毒性，所以在水处理时还需要应用其他方法进行消毒，增加了水厂的成本。而超滤膜不易消耗，操作过程十分安全，可以有效地应用于水处理当中，并且还可以确保水质的安全，节约经济成本。

3现阶段超滤膜技术存在的不足之处

3.1实际应用中的不足

（1）重金属水污染。在水污染中，重金属污染是破坏力最严重、影响范围最大的污染问题之一。而且重金中含有的有毒有害物质不能自然降解，当生物使用此类被污染的水源时，有毒物质会在其体内不断积累，最终导致毒性被广泛传播，造成严重的生物链破坏。现阶段，我国采用的超滤膜技术还无法实现对重金属污染的有效处理，使得重金属中的部分有害物质会渗透超滤膜介质。

（2）家庭和工业废水处理效果较差。家庭废水中，比较常见的就是油脂废水。因为人们在烹饪时经常会使用食用油，然后将含有乳化剂的洗洁精来清理餐具，这就会导致超滤膜技术难以有效发挥本身的效用。针对工业领域产生的油脂废水，主要应用过滤方法来实现对水的有效处理，但是一些乳化油很难通过过滤方法来达到良好的处理效果。

3.2超滤膜技术存在的不足之处

（1）起步晚。

超滤最早起源于施密特1748年使用的滤膜或棉花胶膜对溶液进行过滤，在19世纪90年代，马丁做出了世界上第一张人工膜。后来，又相应提出了分子等相关概念，使得超滤技术得到了发展并不断趋于成熟。但是同很多其他国家相比，我国在对超滤膜技术的研究上起步较晚，最早关于该技术的研究是从20世纪开始。为了实现工业生产的各项要求，我国引进了超滤膜技术。因为该技术具有较强的环保特性，并且具体的操作过程比较便捷、高效，所以在我国得到了较大范围的推广和应用。

（2）水污染之间存在差异性。一些工业生产企业都会排放一定的重金属废水，使得附近区域的水域被严重污染，而且其中含有的重金属十分复杂，因此对于重金属废水的过滤操作具有较大的难度。在应用超滤膜技术时，除了要处理化学性质上的问题，同时还需要对金属离子进行有效的识别和检验。而且我国还是农业生产大国，所以废水污染物中除了含有重金属离子，还包括一些其他杂质，比如硫酸根离子、二恶英等。

4提高超滤膜技术的相关策略

4.1对净化处理体系进行优化

（1）加强对饮用水的处理。在现阶段，最重要的就是着力加强饮用水管道的设置和应用，防止在对饮用水进行消毒和运输等环节中被污染。除此之外，还应该对饮用水进行按量收费，使人们可以加强对水资源的节约使用，降低不必要的浪费。为了避免重金属对饮用水造成严重的污染，可以在管道建设中应用超滤多膜设置有效的反渗透体系，使得饮用水的质量得到充分的保证。

（2）有效区分家庭和工业废水。因为家庭日常生活和工业生产中的油脂废水具有较大的差异性，必须要进行区别处理，并对二者建设不同的管道进行排出。然后按照微粒和离子之间存在的直径区别，开展过滤、超滤等一系列水处理过程。另外，还应该针对这两种废水建立起不同的过滤指标，确保人们的健康用水，并为工业生产提供水资源的支持。

4.2加强对超滤膜技术的深入研究

（1）与活性炭的有效结合。从实用价值来看，超滤膜使用期限较长且不容易产生过度消耗，具有良好的现实可用性。但是由于超滤膜技术在我国的发展时间较短而且总体供水量十分庞大，使得超滤膜技术在很大程度上会受到经济成本的限制。为了实现对造价成本的有效控制，可以将活性炭有效地应用于超滤膜当中，从而实现双重过滤。

（2）加强对污染源的分析。结合水污染地区的实际地形进行分析，并建立起科学有效的污染源数据库，通过对相关信息数据的分析，能够实现对产水箱、调节阀等装置的全面管控，有效地提高超滤膜技术的过滤效果。

结束语

综上所述，为了促进我国社会的良性发展，必须要不断提高对环境问题的重视程度，加强对环境资源的有效保护。而超滤膜技术的应用实现了对废水污水的良好处理，使得人们可以饮用到安全保质的水源，对于环境工程的水处理工作起到了非常重要的作用。现阶段，虽然超滤膜技术在实际应用中还存在着一定的问题，但通过对该技术的改良和优化，可以在一定程度上解决该技术的漏洞，促进水处理整体水平和效率的提升，有利于加强对环境的保护，促进社会的和谐稳定发展。

参考文献：

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[2]马焕春.环境工程水处理中超滤膜技术的应用研究[J].南方农机，2018（11）：113.

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