【摘要】隨著經濟社會的快速發(fā)展，現(xiàn)代化建設在取得巨大成就的同時，環(huán)境污染問題越來越嚴重，環(huán)境問題已經成為社會發(fā)展的重要影響因素。近些年來，人們對環(huán)境污染問題越來越敏感，人們更渴望在經濟發(fā)展的同時擁有碧水藍天。環(huán)保工程可以實現(xiàn)對廢水的有效處理。超濾膜技術是有效的環(huán)保工程水處理技術，對廢水處理影響深遠。超濾膜水處理技術具有良好的物化性能和分析性能，能夠滿足環(huán)境工程水質要求。超濾膜技術可以實現(xiàn)對水的凈化、濃縮、分析，有效實現(xiàn)水體凈化，并且成本低，有著較好的發(fā)展前景。通過對超濾膜的技術創(chuàng)新，可以促進科技創(chuàng)新，逐步轉變經濟發(fā)展方式，促進企業(yè)健康發(fā)展，企業(yè)在獲得經濟效益的同時獲得社會效益、生態(tài)效益。本文通過對超濾膜技術相關理論與特點的分析，對超濾膜在工業(yè)廢水處理中的應用和存在的問題進行分析，進而提出超濾膜技術應用策略，以期提高超濾膜技術的發(fā)展。

【關鍵詞】環(huán)保工程；水處理；超濾膜技術

引言

在工業(yè)領域超濾膜技術得到廣泛的應用，隨著環(huán)境污染問題的加劇，水資源受到了嚴重的污染，需要采取相應的措施對水資源進行處理，才能滿足人們生產生活的需要。與傳統(tǒng)的城市飲水凈化技術不同，超濾膜技術更加環(huán)保，因此受到人們的青睞。

1、超濾膜技術概述

1.1 超濾膜技術的基本原理。一般認為超濾是一種篩孔分離過程，在靜壓差為推動力的作用下，原料液中溶劑和小分子溶質粒子從高壓的料液側透過膜到低壓側，一般稱為濾出液或者透過液，而大粒子組分被膜做阻攔，使它們在濾剩液中濃度增大。超濾膜可以從料液物質中分離大分子化合物（蛋白質，聚合物，淀粉，天然膠和酶等），膠體分散液（粘土，礦物料，乳液粒子和微生物等），乳液（潤滑脂，洗滌劑以及油水乳液），從而實現(xiàn)對水質凈化和濃縮并分離出相關溶液的技術。超濾膜技術在應用中主要處在微濾和納濾之間。超濾膜工作原理主要體現(xiàn)在一定的壓力下進行過濾的半透性的膜。在壓力的作用下，溶液中的溶劑和低分子量的溶質會通過超濾膜上的孔洞到達膜的另一側。在進行過濾時，溶液中的無機鹽和小分子物質會通過。大分子物質和膠體會被超濾膜吸附，從而實現(xiàn)對水的凈化。

總之，超濾膜對除去水中的微粒，膠體，細菌，熱源和各種有機物有較好的效果，但它幾乎不能截留無機粒子。

1.2 超濾膜技術的特點。一定程度上說，超濾膜具有多樣化的特點。第一，超濾膜技術自動化程度較高，操作便捷，運行費用較低。系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性能較好。第二，超濾膜技術可以對溶液中的雜質進行徹底清除，從而提高水處理的質量。第三，超濾膜材質的化學性質穩(wěn)定，可以經受酸、堿等化學物質的影響。第四，超濾膜技術能夠實現(xiàn)對工業(yè)廢水處理，從而減少水資源的浪費，減少對環(huán)境的污染。超濾過程中不需要添加化學藥劑，不會出現(xiàn)水體二次污染。

2、超濾膜技術在工業(yè)廢水處理中的應用

在環(huán)境污染日益嚴重的今天，超濾膜技術應用范圍非常廣，生產生活的每一個角落都有超濾膜的存在。超濾膜在環(huán)保工程處理水，保證了人們引水安全，同時也滿足了現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。

2.1 工業(yè)廢水的處理。隨著經濟社會的發(fā)展，在取得輝煌成就的同時，也出現(xiàn)了環(huán)境污染、氣溫升高、環(huán)境惡化等現(xiàn)象。我國經濟長期發(fā)展方式粗放，資源利用效率低，造成的環(huán)境污染嚴重，這種犧牲環(huán)境為代價的發(fā)展，損害了我國的長遠利益。國家審時度勢，提出經濟發(fā)展新常態(tài)，更加重視發(fā)展的質量，在發(fā)展過程中減少對環(huán)境的影響，低碳環(huán)保成為社會的主旋律。此外，環(huán)境問題是一個全球性的問題，每個公民都應意識到環(huán)境的重要性。工業(yè)發(fā)展排放的廢水、廢棄、廢物造成了嚴重的環(huán)境污染，工業(yè)廢水是造成環(huán)境污染的罪魁禍首。工業(yè)企業(yè)在生產過程中，為了減少成本，不重視環(huán)境保護，直接排放工業(yè)廢水，造成了嚴重的環(huán)境污染。對工業(yè)廢水進行合理處理可以減少環(huán)境污染。

使用超濾膜技術可以對工業(yè)廢水進行處理。超濾膜技術能夠清除廢水中的污染物。過濾過的工業(yè)廢水可以再次在工業(yè)生產中使用，從而提高水資源利用效率。對廢水中過濾出來的有機物、無機物可以進行回收利用，從而減少資源的浪費，節(jié)約了企業(yè)生產成本。在使用超濾膜技術時，需要根據(jù)廢水的特點采取合理的措施，提高廢水處理效率。

2.2 工業(yè)廢水處理的一些具體應用。工業(yè)廢水處理在眾多領域都有涉及。對造紙廢水處理，在處理過程中，對廢水中有毒物質進行漂白，可以對廢水再利用，提高水資源利用效率，對廢水處理收集到的木素產品進行開發(fā)利用。電鍍工業(yè)中需要消耗大量水資源，使用反滲透技術和超濾膜技術將廢水中的無機物過濾出來，硝酸鹽、有機碳等，可以避免對水體造成大面積污染。工業(yè)含油廢水處理中，由于含油廢水種類不同，需要有針對性地采取措施。對浮油、散油處理比較容易，可以使用多種技術方法進行處理了，活性炭吸附、凝結積定技術等都是有效的處理方式。含乳化油的工業(yè)廢油處理比較復雜，可以使用粗粒化法和重力分離方法進行油水分離，使用超濾膜技術能夠將有機物滲入到膜中，進行油水分離。

3、超濾膜技術在環(huán)保工程其它方面水處理中的應用

3.1 居民飲用水的處理。隨著經濟社會的發(fā)展，人們生產生活產生大量廢水，水資源受到了嚴重的污染。飲用水事關人體健康，采取有效的凈化措施對飲用水凈化在生活中很常見。在對飲用水凈化時，超濾膜技術可以提高水質，清除飲用水中的各種病原微生物，在對飲用水中的有害物質和有機物進行過濾。飲用水凈化主要通過混凝沉淀法進行。居民飲用水使用超濾膜技術和CASS技術相結合的方法，能夠高效凈化污水，凈化效果達到90%。這種混凝沉淀法處理之后的水可以直接回收利用，保證了飲用水安全，也提高了水資源利用效率。

3.2 超濾膜技術在海水淡化方面的應用。海水儲量豐富，但是利用效率較低，海水利用需要先進行淡化處理。隨著陸地淡水資源的短缺，海水淡化技術已經成為解決的當前水資源緊缺的重要途徑。為了實現(xiàn)海水淡化，研究人員采取了一系列措施。海水淡化技術應運而生，電滲技術等均是有效的途徑。但是海水淡化處理技術也存在很多弊端，電滲技術可以對海水進行淡化處理，但是消耗水資源量大，效率較低。使用中控纖維的超濾膜能夠對高度污染的海水進行處理，有著非常明顯的優(yōu)勢。將超濾膜同反滲透技術相結合，可以有效提高海水凈化效率，將其中的雜質有效清除。超濾膜分離性能和物化性能優(yōu)越，在海水淡化中，超濾膜技術能夠實現(xiàn)對水質的有效控制。

4、超濾膜技術在環(huán)境工程水處理應用實踐中存在的問題

4.1 凈水處理過程中形成超濾膜污染。在使用超濾膜技術進行水處理時，會出現(xiàn)超濾膜污染，造成通過超濾膜的水量減少，能耗逐步增加，水廠生產成本升高。。凈化過程中超濾膜受到重度污染，需要使用化學藥劑進行清洗，但是我國自來水廠大約每5個月才進行一次超濾膜清洗。超濾膜清洗時比較復雜，并且還要使用化學藥劑，會對周圍水質造成再次污染。自來水廠的超濾膜應加大對超濾膜的維護，從而延長超濾膜的使用周期，降低清洗頻率。

4.2 超濾膜技術能源損耗。超濾膜技術在進行水資源處理時需要有足夠的動力進行驅動，一般都是采用壓力進行驅動，驅動過程中如果能量損耗較大，會造成工作效率下降，增加水資源處理成本。在進行超濾膜設備選擇時，要仔細查看其能耗情況，選擇能耗低的產品，采用低碳環(huán)保的方式進行動力驅動。

4.3 超濾膜處理技術組合選擇缺陷。超濾膜技術對自來水廠的生產成本和超濾膜污染情況有直接的影響，在進行水處理工藝選擇時，要對現(xiàn)場情況進行仔細考察，根據(jù)水源特點選擇水處理工藝。定期總結水處理經驗，一些水硬度較大，無機鹽含量比較高，也可以使用雙膜凈水處理工藝，水質比較好的地區(qū)建設水處理廠，在水源處進行直接抽取，可以不經過繁多的加工工序，縮短水凈化流程。也可以使用超濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濾池過濾，從而減輕過濾膜對水的污染，縮短水資源凈化設備的面積，節(jié)約生產成本。一些原水受到污染，需要除掉水中有害物質之后再進行處理，需要傳統(tǒng)的凈水處理和深度處理以及超濾膜凈水處理相結合。這種處理方式，需在原有的凈化處理廠的基礎上新建凈化處理設施，增加了凈化處理成本，凈化環(huán)節(jié)增加，成本較高。這種處理工藝可以在經濟比較發(fā)達地區(qū)使用。

5、解決超濾膜存在問題的措施

5.1 研發(fā)新生代濾膜。傳統(tǒng)超濾膜受到污染后，繼續(xù)使用會導致水質受到二次污染，對超濾膜進行清洗需要使用化學藥劑，操作難度大。通過對超濾膜進行研發(fā)，提高通水量，提高抗污染能力，延長超濾膜的使用壽命，減少生產成本和使用成本。

5.2 提升超濾膜清洗處理水平。超濾膜清洗難度大，在對超濾膜進行清洗過程中要對超濾膜污染問題進行區(qū)別對待，提前做好各項準備，當超濾膜污染超標時，及時地進行超濾膜清洗。自來水廠在對進行水源地選取時，要對原水水質進行合理分析，采取適宜的凈水處理技術，采取對超濾膜污染小的水處理方式。

5.3 完善超濾膜處理技術組合。隨著對自來水處理研究的深入，傳統(tǒng)的自來水處理技術弊端越來越凸顯，超濾膜技術優(yōu)勢明顯，并且可以適應水體波動的特點。超濾膜在進行水體處理時會截留大分子物質，對一些易溶解的有機物、鹽、小分子等有機物的截留效果不理想?？茖W家將超濾膜和其他工藝進行結合，結合后的工藝對水的處理效果大幅度提升，因此要加強超濾膜同其他工藝的結合。

5.3.1 加強超濾膜與粉末活性炭的組合工藝的應用。研究人員在對超濾膜和粉末活性炭組合工藝的研究中，發(fā)現(xiàn)投入粉末活性炭之后膜的穩(wěn)定運行時間得到延長，但是通量會隨之而下降?；钚蕴康耐斗帕繉Τ瑸V膜的過濾阻力幾乎沒有影響，隨著活性炭投放量的增加，對水體中有機物的過濾效果得到提高，兩者存在互補關系。并且這種工藝可以對水濁度進行調節(jié)，抑制水的致突變活性。此工藝可以降低有機物的濃度，消毒過程中減少三鹵甲烷和四氯化鈦的生成量。超濾膜和粉末活性炭組合中，能夠明顯提高超濾膜的工作效率。

超濾膜和粉末活性炭的組合中，活性炭可以對超濾膜進行預處理，從而明顯提高超濾膜對有機物和消毒副產物的處理效果。大量實驗表明，此工藝能夠去除大部分有機物，但是水通量不能增加。因此，要對此工藝進行繼續(xù)研究，增加膜的水通量，提高對污染的抵御能力，才能提高超濾膜的水處理工藝水平。

5.3.2 加強混凝劑超濾膜組合工藝的應用。使用混凝劑可以減少超濾膜中空纖維膜的污染，并且混凝劑效果顯著，可以明顯降低跨膜壓差的增加，提高對有機物的去除效果?；炷?超濾膜組合工藝可以對水中任一種有機物進行清除，對濁度去除率較高，對TOC的去除率也在50%左右。此工藝對水的利用效率在80%左右，并且能夠引入生物，將生物同工藝進行結合，水體凈化效果更顯著。

5.3.3 加強對工藝的創(chuàng)新研究。世界各國對以上兩種工藝的研究較多，并且效果明顯。也可以將兩種方法進行結合，超濾膜和粉末活性炭，同紫外線消毒工藝融合，能夠進一步提高超濾膜的過濾能力，并在過濾過程中對小分子物質進行吸附，減少紫外線消毒的副產物。這種工藝可以降低水體的濁度，保證產水水質。吸附/超濾膜工藝能夠對水中的氟元素進行過濾，選擇適當?shù)幕钚匝趸X顆粒，減少膜區(qū)的曝氣現(xiàn)象，沉淀區(qū)和反應區(qū)的回流比控制在0.5左右，可以提高對氟元素的去除效率，并且超濾膜的污染量少，超濾膜工作時間長。

6、結語

超濾膜技術是有效的環(huán)保水處理技術，對廢水處理影響深遠。超濾膜水處理技術具有良好的物化性能和分析性能，能夠滿足環(huán)境工程水質要求。超濾膜水處理技術能夠減少水中的膠質、懸浮物，有效解決水資源污染和匱乏的問題，超濾膜技術的成本低，擁有較好的經濟效益。通過對超濾膜的技術創(chuàng)新，可以促進科技創(chuàng)新，逐步轉變經濟發(fā)展方式，促進企業(yè)健康發(fā)展，企業(yè)在獲得經濟效益的同時可以或的社會效益、生態(tài)效益。超濾膜技術的不斷完善，能夠提高供水企業(yè)供水安全，滿足企業(yè)發(fā)展的需要。

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