环保工程水处理的超滤膜技术应用研究

环保工程水处理的超滤膜技术应用研究

张文刚

杭州科膜水处理工程有限公司

摘 要：随着科学技术的不断发展，膜处理技术获得了广泛的应用，在一定程度上促进了水处理工作水平的不断提高。本文对超滤膜技术进行了一定的论述，在此基础上，进一步讨论了水处理过程中所采用的超滤膜技术类型，并对超滤膜技术的具体应用进行了比较深入的分析，有助于推动超滤膜技术在更大的范围内进行推广应用，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词：环保；水处理；超滤膜

1 前言

超滤膜技术是指通过采用具有超滤膜结构的过滤装置，对水资源进行有效的净化处理，进而提高水资源的利用率，能够在一定程度上缓解水资源短缺的问题。相较于传统的过滤技术而言，超滤膜具有更高的过滤精度，能够对水资源进行纳米级的过滤处理，进而去除水中存在的多种有害微小物质，为水资源的合理利用提供了可靠保障。针对当前存在的水资源短缺问题，通过将超滤膜技术应用于环保工程的水处理工作中，能够进一步改善水处理质量，提高水资源的利用率，为社会经济的可持续发展建立良好的基础。

2 超滤膜技术概述

2.1 技术原理

超滤膜技术主要是通过采用人工合成的高分子超滤膜，在一定压力的作用下，实现溶液中不同物质的有效分离，达到净化或浓缩溶液的目的。超滤是指过滤结构孔径的大小，其介于微滤和纳滤之间，平均孔径为3~100nm，具体取决于所采用的过滤结构。超滤膜技术在进行水处理的过程中，在膜内外压力差的作用下，小分子的物质通过超滤膜，而大分子物质则被截留在膜外，进而实现筛分和过滤的1功能。同时，超滤膜还具有一定的静电效果，对于各种病原微生物的去除也具有较好的效果。

2.2 技术特点

超滤膜技术具有非常明显的优势，在实际应用过程中主要表现在以下几方面：

（1）自动化程度高，通过配套的超滤膜控制操作系统，能够对整体设备进行自动化的控制管理，能够大大减少所需要的操作人员数量，并且整个系统还具有较高的可靠性，不需要人工频繁的进行维修管理；

（2）污水处理质量高，由于超滤膜具有非常小的孔径，在进行过滤的过程中，能够截留水中大部分的杂质，杂质清除率非常高，甚至已经达到了饮用水的标准；

（3）较高的化学稳定性，超滤膜本质上属于一种高分子材料，其对于酸、碱以及高温等环境具有良好的适应性，即便是长期处于不利的工作环境中，也能够保持稳定的状态；

（4）环境价值高，通过在污水处理装置中采用超滤膜技术，能够极大的提升处理质量，并且也不会造成二次污染，进而为水资源的循环利用提供了可靠保障。

3 水处理过程中的超滤膜技术类型

3.1 膜分离处理技术

超滤膜分离处理技术的实现是建立在其所具有的选择渗透性基础上，进而能够对水中粒径大小不同的物质进行有效分离。水处理过程中所采用的超滤膜材料，其孔径一般介于1~100nm的范围内，能够满足水处理对于孔径的要求。膜分离技术在海水淡化方面具有较为广泛的应用，有助于对当前淡水资源紧缺的状况进行一定的改善，缓解经济发展过程中所遇到的水资源短缺问题。

3.2 超滤膜短流程处理技术

超滤膜短流程处理技术是指对整个水处理流程进行科学合理的设计，将其有效集中于一定面积的构筑物内，整个处理流程较为紧凑和简单，并且具有较高的自动化程度。相较于常规的膜处理技术而言，该技术在运行过程中的膜污染程度较低、整体造价也较少、水利用率更高以及占地面积较小，常用于生活废水和工业废水的处理过程中，能够有效去除废水的各种有害离子，实现水资源的净化目的。但是该处理技术并不适用于处理污染污染严重的废水，需要结合实际情况进行有针对性的选择。

3.3 组合超滤膜处理技术

组合超滤膜处理技术是指将两种或者几种不同的水处理技术进行科学合理的组合，充分发挥出不同技术的优势，进而达到高效处理复杂废水的目的。相较于单一技术而言，组合技术能够改善前者运行过程中存在的局限性，具有更为广泛的适用性，能够满足多种不同的水处理要求，进而实现水资源的高效处理。但是多种技术的组合，并不是简单的拼凑，而是需要将不同技术进行良好的衔接，这就需要进行不断地摸索探究，开发不同的组合工艺，提高水处理水平。

4 水处理过程中超滤膜技术的具体应用

4.1 居民饮用水

超滤膜技术具有较高的水处理质量，将其用于居民饮用水的处理工作中，能够得到良好的效果，为人们的饮水安全提供可靠保障。通过超滤膜的过滤分离之后，能够将水中存在的固体、絮状物以及重金属离子等有害物质进行完全的去除，并且对于水中粒径更小的各种有害微生物也能进行有效的去除，进而达到安全饮用的标准。同时，通过将膜处理技术与CASS进行有机结合，还能对各种生活污水进行不低于90%的处理，进而能够在一定程度上提高水资源的利用率，实现节约用水的目的。

4.2 食品工业污水

食品工业污水中含有较多的有机污染物，伴随还会造成不同程度的细菌污染，如果没有进行科学合理的净化处理而直接进行排放，就会对自然环境造成非常严重的污染。同时，食品废水中所含有的淀粉和酵母等物质也具有一定的回收使用价值，对其进行有效的回收，能够为企业带来良好的经济效益。通过采用超滤膜技术对食品工业废水进行系统全面的处理，不仅能够将其中的有机物质进行完全去除，避免对环境造成污染，并且对于能够重复利用的有机物还能进行回收利用，以此提高企业的经济效益，促进食品工业的长远发展。

4.3 工业电镀废水

由于电镀工业的特殊性，其在生产过程中存在高排放和高消耗的缺点，不仅会消耗大量的水资源，而且其废水的处理难度非常高。电镀废水中含有大量有害的金属离子，例如，镉和镍，其会对植物和人体健康造成非常严重的威胁。针对工业电镀废水，传统电解处理法的处理效果非常有限，并且其处理成本非常高，这就不利于电镀企业的可持续发展。通过将膜处理技术有效应用于工业电镀废水的处理工作中，其有机碳去除率高达85%，并且对于各种有害的金属离子也能进行有效的去除，为电镀行业的健康发展提供了可靠保障。

4.4 含油废水

由于含油废水中的污染物结构性质较为稳定，其中较为常见的类型有分散油和乳化油两种，其处理难度非常大，对于处理装置的技术要求非常高。当前，常用的含油废水处理技术，其处理效率较低，难以对含油废水进行有效的处理，并且处理成本也较高，只有部分大型企业才能勉强使用。针对含油废水的处理问题，采用超滤膜技术能够进行有效的克服，具有较高的实用性，其主要是通过改变水分子含量，采取溶质渗透，将杂质筛选出来，能够有效改善城市污染问题。

4.5 海水淡化

随着水资源短缺问题的日益严重，发展海水淡化技术迫在眉睫，其中所采用的电渗技术由于回收率较低的问题并没有在更大的范围内进行推广应用。由于超滤膜特殊的中空纤维结构，在海水处理过程中具有明显的优势，将其与反渗透技术进行组合共同应用于海水处理工作中，能够大大提高海水淡化装置的处理能力。超滤膜在处理海水的过程中，表现出了更高的分离和物化性能，经过淡化处理后的海水水质更优，能够直接进行应用，而不需要进行更进一步的处理。

5 结语

总而言之，超滤膜技术具有稳定性高、适应范围广以及自动化程度高等优点，通过将其有效应用于环保工程的水处理工作中，能够在一定程度上提高水处理质量，缓解当前存在的水资源短缺问题，促进社会经济的可持续发展。

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