谈环境工程水处理超滤膜技术应用

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关键词：水环境污染；环境工程；水处理；超滤膜技术

经济快速发展的背后带来的是科学技术水平突飞猛进的提升，我国超滤膜行业随着时代进步应运而生，其发展速度十分显著。据统计，2009年，我国超滤膜行业规模已经高达35.26亿元；2019年，其市场规模已经达到157.89亿元，可见过往的五年发展让其规模翻了5倍。2019年，我国超滤膜销量约为10690万m2，同比2015年的9032万m2增长18.36%，从超滤膜技术的应用来讲，范围在不断扩大，作用也日益凸显。随着我国环境保护力度的不断加大，环境工程也可以尝试利用此技术来提升水处理效果。

1超滤膜技术概述及应用原理

超滤膜分为两部分，即超滤和半透性膜。如图1所示，利用压力差的作用，原液经过膜表面，如果原液中有很多大分子物质，就会因为直径过大而被过滤到膜的另一侧；如果物质的直径小于原液流体的直径，就可以通过滤孔，这就是超滤膜的工作原理。经过这样的过滤后，很多无益物质则会被过滤掉，含量则会显著减少。之后，一些无法过滤的大直径物质则可以通过相关化学反应进行处理［1］。

2超滤膜技术应用的特点

一是超滤膜技术可以实现系统的自动化运行，大幅度降低了人力成本和物力成本，效果也比传统过滤模式高很多，符合新时代低碳高效的发展趋势。二是超滤膜技术效率高，而且其控制范围也较传统模式有了大幅度提升。三是精度较为准确，经过该技术处理后，水质会有明显改善，而且超滤膜对环境的污染较低。四是适用范围广，过滤方式比较多元，其适用于不同的水处理环境，不论是酸性废水还是碱性废水均可。其具有较强的耐高温特性，发挥作用的最佳温度为140℃，因此，该技术使用过程经常会涉及高温蒸汽清洗。如果有必要，还可以设置多层过滤环节。五是整个过滤技术发挥作用过程中涉及的化学药剂比较少，多数都采用物理原理，因此其污染程度较低，保证水资源过滤过程和过滤效果的环保性。六是超滤膜技术之后的物质安全性较高，环境影响程度大幅度降低。

3水处理工程中超滤膜技术的种类

3.1膜分离处理技术

膜分离处理技术利用分离原理，借助膜的渗透性来分离一些杂质。这种技术的基本材料就是超滤膜，在分离杂质时，超滤膜的孔径十分关键，需要保持在1～100nm。该技术常用于处理生活污水，可以有效提升水资源利用效率［2］。3.2超滤膜短流程处理技术与传统的超滤膜工艺相比，超滤膜短流程处理技术效率更高、成本更低，环境污染比较低，因此属于超滤膜技术中比较高效的一种，其整个运行过程处于构筑物内，采用很多自动化设备。这种技术多用于处理工业废水和生活污水，有毒有害物质处理效果较好［3］。

3.3组合超滤膜处理技术

组合式处理技术就是将多种技术融合使用，从而提升效率。对于超滤膜技术来说，如果过滤要求较高，而过滤过程又十分复杂，则可以选择组合超滤膜处理技术，这种技术的效果更加多元，可以实现对水的高效处理，但是目前组合效果和方式还有所欠缺，研究人员应当加大相关研究力度。

4环境工程水处理中超滤膜技术的应用

超滤膜技术的优势良多，这是环境工程水处理使用的价值所在。但是，如何将该种技术很好地运用到环境工程水处理过程中值得研究。

4.1工业废水处理

工业废水对环境的污染一直备受关注，虽然很多企业尝试不同的处理方式，但是效果总有欠缺。当下，工业废水已经影响人们的生活和健康，若很多有毒物质进入饮用水中，则后果不堪设想。因此，人们要引入超滤膜技术，对工业废水进行有效处理，有效过滤工业废水中的有毒有害物质。超滤膜技术处理工业废水的基本原理如图2所示，首先利用过滤网过滤掉毛发物质，然后经过砂过滤、微过滤等过程来排除有毒有害物质。其间，细菌和红血球经过过滤可以得到很好的净化，从而减少工业废水中的有害物质含量。

4.2饮用水净化处理

人体健康和水质有着密切的关系，如果饮用水质量不达标，长期饮用会对人们的生命造成威胁。因此，饮用水净化十分关键。超滤膜技术可以用于饮用水净化处理。由图3可以看出，自来水经过内压式中空纤维超滤膜筛选，在压力差的作用下，有益矿物质和微量元素被留下，产出净化水，但是铁锈、细菌、藻类、胶体等物质也会被留在内部。超滤膜技术可以截留分子量较大的物质，大幅度提升饮用水质量，但是超滤膜系统要定期进行清洗，方可保证效果。很多病毒和细菌无法经过上述过程过滤掉，因此可以采用超滤膜技术组合的方式，效果会更好。

4.3电镀废水处理

在电镀废水中，很多微生物无法充分溶解，如果融入电解法，就会增加过滤成本。超滤膜技术的使用则克服上述问题，既降低对渗透膜的破坏，又降低杂质的遗留，可以有效实现地毯式过滤。超滤膜技术处理电镀废水的原理如图4所示。按照顺序（①—②—③）打开开关，经过处理，糟液就会转变为清水。

5结语

与传统的水处理技术相比，超滤膜技术的优势良多，因此在环境工程水处理中可以广泛地应用，这符合可持续发展要求。近年来，超滤膜技术的使用率不断提升，为我国水处理做出了巨大的贡献。本文对此展开研究，提出了具体运用超滤膜技术的路径，以促进社会经济持续发展，实现低碳环保的水处理目标。

参考文献：

［1］张际平，佟胜伟，苑芯茹.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用研究［J］.中国资源综合利用，2019（10）：187-189.

［2］冉光普.环境工程水处理中超滤膜技术的应用分析［J］.低碳世界，2019（10）：11-12.

作者：高困 单位：江苏环保产业技术研究院股份公司