趙振江

摘要：在環(huán)保工程領域，更新水處理技術，改善水污染問題，是保障環(huán)境工程用水安全的關鍵所在。超濾膜技術是國家“七·五”、“八·五”重點科技攻關項目，能夠在常溫低壓環(huán)境下實現(xiàn)水處理，具有能耗低、無相變等重要特征。目前，超濾膜技術是水處理的主流趨勢技術。本文對超濾膜技術的實用價值進行分析，例舉了相關應用實例，分析了其對環(huán)保工程的作用，希望對水處理工藝的完善有所幫助。

關鍵詞：環(huán)保工程;水處理;超濾膜技術;實用價值

分類號：TV698

引言

膜分離技術是利用膜的選擇性分離功能，對料液中的不同組成進行分離、純化、濃縮的一項技術。相較于傳統(tǒng)的過濾技術，膜分離技術的實現(xiàn)是純物理現(xiàn)象，整個分離過程不涉及相變，具有節(jié)能、可拆分等多種特點。超濾膜技術則是依靠超濾膜材料進行過濾、分離的一項高新技術，在適當?shù)膲毫l件下，超濾膜允許小分子通過，并成功阻截大分子。該項技術在多個行業(yè)的實用價值得到了廣泛認可，并被廣泛地應用于環(huán)保行業(yè)以及水處理工藝等領域。

一、超濾膜技術的基本特征

超濾介于納濾、微濾之間，膜孔徑約為0.01～0.1μm。超濾膜的常用材料有PAN、PVC、PVDF等，PAN膜的化學穩(wěn)定性、強度以及柔韌性較好，生產(chǎn)過程的控制難度較低，在經(jīng)過親水改造以后，其抗污染性能將大幅度提升;PVDF的耐污染、耐腐蝕性能出色，可承受140℃的高溫，能夠適應強酸、強堿環(huán)境。實踐表明，超濾膜對懸浮顆粒以及膠體物質(zhì)的分離效果十分出色，對細菌、水生生物、藻類的去除效果基本能夠滿足水處理要求。對環(huán)保工程領域的水處理而言，超濾膜技術具有以下優(yōu)點：（1）處理過程對能源的消耗量較低;（2）可在低壓力環(huán)境下操作;（3）方便回收可利用物質(zhì)。

二、環(huán)保工程領域超濾膜技術的應用實例

1.飲用水凈化

飲用水質(zhì)量可能成為威脅人體健康的因素，一旦飲用水受到污染，或者飲用水的凈化處理過程出現(xiàn)疏忽，可能直接誘發(fā)某些疾病，嚴重威脅到人的身體健康。而從飲用水處理的實際要求來看，一方面，水處理過程需要考慮細菌、懸浮物質(zhì)、毒害性物質(zhì)的去除;另一方面，還需要保留水中對人體有益的物質(zhì)。因此，飲用水凈化處理的要求十分要求，需要兼顧污染物、有害物質(zhì)的清除以及有益物質(zhì)的充分保留，同時，水處理過程還需要警惕二次污染。針對上述需求，超濾膜技術提供了良好的實現(xiàn)途徑：（1）自來水進入超濾膜管以后，在水壓差作用下，泥沙、鐵銹、細菌、懸浮物等被順利截留;（2）有益物質(zhì)、水分子的直徑一般小于超濾膜孔徑，能夠順利通過。而從實現(xiàn)過程看，將超濾膜技術用于飲用水凈化的實現(xiàn)過程并不復雜，水凈化效率也能夠滿足水廠生產(chǎn)的正常需要[1]。值得注意的是，在超濾膜管內(nèi)被截留的大分子物質(zhì)可能會直接影響到水凈化的效率，為了確保超濾膜發(fā)揮其作用，應當根據(jù)水污染情況制定清理計劃，定期對超濾膜管內(nèi)的截留物質(zhì)進行嚴格清理。

2. 海水淡化

海水是地球上儲量較為豐富的一類水資源，發(fā)展海水淡化工程，是解決水資源短缺的重要方向。而在高密度人口地域以及沿海地區(qū)的缺水地帶，發(fā)展海水淡化工程的意義顯著。目前，海水淡化技術的研發(fā)取得了一定的成果，電滲技術是能夠直接將海水進行淡化并使其達到生活用水標準的一項技術，但該技術的能耗需求較大，水的回收率也相對較低，這無疑限制了電滲技術的推廣;與電滲技術相比，反滲技術無疑解決了能耗、回收率問題，給海水淡化工程帶來了新的可能。在反滲技術不斷發(fā)展的過程中，超濾膜技術開始應用于海水淡化領域，憑借該項技術的分離、物化性能優(yōu)勢，超濾膜技術在海水淡化工程中占據(jù)重要地位。從使用效果來看，以超濾膜技術為核心的海水淡化項目，過濾后獲得的水質(zhì)相對穩(wěn)定，整個過程的能耗以及成本相對較低，但應用過程中可能會發(fā)生膜污染現(xiàn)象，影響超濾膜的正常使用。

3.食品工業(yè)污水回收

在食品工業(yè)，廢水回收是一項重要的環(huán)保課題。從水的組分來看，食品工業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有不少回收利用價值較大的物質(zhì)，能夠給食品企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益，如蛋白質(zhì)、淀粉等。不僅如此，廢水中含有BOD等物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境有一定的破壞力，若未經(jīng)處理直接排放，可能造成難以控制的污染問題?；谏鲜龇治?，對食品工業(yè)的污水處理，需要關注環(huán)境污染以及有機物回收兩項需求，而超濾膜技術提供的支持作用，能夠有效解決COD、BOD的去除以及酵母、乳糖、淀粉等有機物的回收利用。

4.工業(yè)廢水的處理

工業(yè)廢水中的污染物是環(huán)境的重要危險源，可嚴重威脅水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境，按照國家與行業(yè)標準，工業(yè)廢水必須經(jīng)過嚴格的處理與監(jiān)管，在各項指標達標以后才能排放。而傳統(tǒng)廢水處理方法雖然能夠基本滿足廢水治理的需求，但同時也導致了大量有用物質(zhì)的浪費問題。在新的需求下，超濾膜技術的出現(xiàn)，解決了工業(yè)廢水處理難題。一方面，超濾膜技術可穩(wěn)定地去除工業(yè)廢水中的各類污染物，尤其是對毒害性物質(zhì)的截留效果，基本滿足了行業(yè)治理標準;另一方面，超濾膜技術為回收中水提供了技術支持，能夠方便技術人員回用有機物、有機鹽，繼而節(jié)省工業(yè)生產(chǎn)資源，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益[2]。以電鍍工業(yè)廢水回收為例，廢水中含有可危及人體、動物、農(nóng)作物的重金屬離子，可生化性較小，電解法的處理成本過高，超濾膜技術的出現(xiàn)，為其提供了理想的解決方案。有數(shù)值表明，“超濾膜+反滲膜”聯(lián)合使用，能夠去除廢水中85%以上的總有機碳、95%以上的硝酸鹽、99%以上的鎳。

三、結(jié)語

超濾膜技術的分離性能顯著，在水處理工藝中有重要價值。目前，超濾膜技術被廣泛應用于海水淡化、飲用水凈化、工業(yè)廢水處理以及食品業(yè)污水回收處理等領域。隨著超濾膜材料的更新以及工藝方法的不斷優(yōu)化，超濾膜技術將贏得更加廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

[1] 成墾. 淺談環(huán)保工程水處理過程中的超濾膜技術應用[J]. 建材發(fā)展導向， 2020， 018（005）：97.

[2] 張翔， 柏磊. 環(huán)保工程水處理過程中超濾膜技術的運用[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2019， 207（02）：81.

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