超滤膜在中水回用中的应用

超滤膜在中水回用中的应用

赵幸星

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊犁 835000

摘要：淡水资源短缺问题不仅是我国还是全世界密切关注的问题，由于我国正处于飞速发展的重要阶段，水资源不足严重影响着经济的发展。为了解决水资源短缺的问题，近些年中水回用技术备受关注。本课题对超滤膜在中水回用中的应用进行了分析，希望能够有效的为我国绿色可持续发展工作打下良好的基础保障。

1 引言

膜处理技术是水处理的关键技术，也被广泛应用于医药工业、食品工业、环境工程等中溶质的分离和增浓，常应用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，且应用领域不断扩大。超滤膜分离技术也被认为是21世纪最具产业发展前景的高新技术之一。国内超滤膜技术主要应用于工业领域废水回用，作为反渗透预处理。

2 中水回用工艺内涵概述

中水回用工艺中的中水一词汇是相对于上水给水与下水排水而言的，中水便是将人们的生活废水进行回收，通过有效的工艺技术处理之后，达到一定程度的使用标准之后，将水资源再利用的一种工艺内容。中水回用工艺的运用途径相对广泛，既适用于人们日常生活，也适用于各个工业企业。经过中水回用工艺处理之后的水资源，可以用于农田灌溉、工业用水、浇洒道路、洗车、景观园林等各个层面当中。可以说中水回用工艺作为一种绿色水资源回收再利用手段，能够有效的为我国绿色可持续发展工作打下良好的基础保障。

3 超滤膜技术工作原理

超滤膜技术是在压差推动力作用下进行的筛孔分离过程，即在一定的压力作用下，当含有大、小分子物质两类溶质的溶液流过被支撑的膜表面时，溶剂和小分子溶质（如无机盐类）将透过膜，作为透过物被收集起来；大分子溶质（如有机胶体等）则被膜截留而作为浓缩液被回收，从而可以实现对水质净化和浓缩，分离出相关溶液的技术。超滤膜技术在应用中介于微滤和纳滤之间，膜孔径范围为0.005-0.1μm，截留分子量为1000-500000道尔顿左右。

超滤膜工作原理主要体现在一定压力下进行过滤的半透性的膜。受到压力的作用，溶液中的溶剂和低分子量的溶质会通过超滤膜上的孔洞到达膜的另一侧。在特定压力下进行过滤时，溶液中的无机盐和低能量分子就会通过。大分子物质和胶体会被超滤膜截留或吸附，从而实现对水的净化。使用超滤膜技术可以对工业废水进行有效处理。超滤膜技术能够清除废水中的污染物。过滤过的工业废水可以再次在工业生产中使用，从而提高水资源利用效率。废水中过滤出来的有机物、无机物可以进行回收利用，从而减少资源的浪费，节约了企业生产成本。在使用超滤膜技术时，要根据废水的特点采取合理的措施，提高废水处理效率。

4 超滤膜技术的特点

超滤膜具有多样化的特点：第一，超滤膜技术仅以低压为推动力，设备及工艺流程简单，自动化程度较高，操作便捷，分离过程不发生相变，能耗低，运行费用较低，从而使系统的安全稳定性能较好。第二，超滤膜技术可以对溶液中的杂质进行彻底清除，从而提高产水质量。第三，超滤膜材质化学性质稳定，可以经受酸和碱的影响，使用寿命较长。第四，超滤膜技术能够实现对工业废水的有效处理，从而减少水资源的浪费，减少对环境的污染。第五，超滤膜技术工艺仅为物理筛分过程，不需要添加化学药剂，不会出现水体二次污染，可在常温下进行，特别适用于热敏性物质（如果汁、生物制剂及某些药品的浓缩和提纯）。

5 超滤膜在中水回用中的应用

5.1生活污水的处理

在污水处理过程中生活污水的占比较大，生活污水是污染环境水体的主要组成部分。在生活污水处理的过程中，对超滤膜技术进行应用可以保证生活污水净化的高效性。通过相关研究表明，对超滤膜技术以及传统活性污泥法的联合使用，可以有效提高生活污水的去除率，最高可达90%以上。在生活污水处理完成后，相关人员可对生活污水进行回收利用。目前，我国各个城市都对超滤膜技术进行了应用，从而保障水资源的回收率。与此同时，对污水的回收利用，还可以在对城市绿化效果进行提升的同时，保证景观用水的充足。

5.2工业废水的处理

由于工业废水中大多含有较多有害物质，如果不对工业废水进行处理，可能会造成对水环境的严重破坏。因此，相关人员一定要保证在工业废水处理完成后，才能对其进行排放，从而避免工业废水对环境造成的影响。目前传统的工业废水处理技术已经不能满足人们的要求，传统工业废水处理技术具有效果一般的劣势。应用超滤膜技术对工业废水进行处理，可以保证工业废水处理的有效性，确保工业废水处理完成后可以回收利用。同时，通过超滤膜技术可以分离工业废水中的有机盐等物质，通过多种方式对其进行应用，可以在节约资源的同时对企业的经济效益进行提升。

由于工业废水的不同，超滤膜技术的使用方式也不相同，比如电镀废水、含油废水等都应使用不同的废水处理方案对其进行处理，从而确保工业废水处理的有效性。因此，相关人员在对工业废水进行处理时，首先要对相应的处理方案进行制定，在最大程度上对水质的提升进行保障。与此同时，科学处理方案的制定还可以对工业废水内的副产品进行回收利用，从而保证企业经济效益的稳步提升。

5.3饮用水的处理

目前我国在对饮用水进行处理的过程中大多使用超滤膜技术进行，超滤膜技对水资源的处理可以实现净化水质的目标，其中包括对水中的细菌等物质进行去除，同时降低水的浊度，从而使水资源达到我国的饮用水资源标准。

5.4海水淡化处理

由于海水的特殊性，人类无法对其直接饮用，因此需要进行淡化处理。目前我国的淡水资源十分缺乏，对海水的淡化处理技术进行研究至关重要。随着超滤膜技术的不断发展，目前超滤膜技术已在海水淡化处理中进行了应用，但是超滤膜技术应用过程中极易造成膜污染现象，从而无法保证海水淡化处理的有效性和简便性。因此，需要相关人员对此加强研究，在保证海水淡化处理水质提升的同时，促进海水淡化处理的简便性。

6 超滤膜技术技术展望

虽然超滤膜技术是一种不会对环境造成污染的技术，但是应用一段时间后，超滤膜很可能被污染。被污染的超滤膜无法再次使用来进行污水处理，如果盲目使用，就会使净化水再次被污染，降低净化效率。因此，人们要经常更换滤膜，保证滤膜的使用寿命，提升滤膜的过滤效果。此外，人们要大力研究超滤膜的抗污染机理，研发具有较强耐污染能力的新型超滤膜，延长超滤膜的使用寿命，使超滤膜在过滤中不被污染，即使被污染，也应容易恢复，从而提升过滤效果。可以制造超滤膜的材质有很多，包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚砜（PS）以及聚丙稀腈（PAN）等。20世纪90年代初，聚醚砜材料在商业上取得了应用，90年代末，性能更优良的聚偏氟乙烯材料开始广泛地应用于水处理行业。目前，聚偏氟乙烯和聚醚砜是使用最广泛的超滤膜材料。因此，研发新型超滤膜材料，提高超滤膜制造技术，在超滤膜技术的应用和发展中起到了关键作用。

7 结语

综上所述，水资源紧缺矛盾是全世界均需要解决的困难，淡水资源被严重破坏，并且水资源再生并非易事。以总体角度分析，经济发展过程一定需要自然资源提供支撑，而水资源在所有资源中具有重要作用，对国家整体发展能够产生直接影响。所以，不仅需要民众对水资源进行科学利用，还需要对污水处理以及回用技术等进行强化，保证城市生态环境更加平衡，为城市建设提供保障。

参考文献

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