陳澤鳴

（同濟大學浙江學院，浙江 嘉興 314000）

1 引言

水資源短缺已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟與社會發(fā)展的一項主要因素，為此開展污水深度處理，合理分配水資源等工作已經(jīng)成了我國當前的一項重要任務，但當前很多的水源處理措施，都忽略了處理過程中對于水資源的節(jié)約，而本文提出的超濾膜技術則可以有效解決這一問題，為水源處理工作提供幫助。

2 超濾膜技術簡介

2.1 超濾膜技術工藝原理

超濾膜技術是通過壓力將液體中的溶劑與低分子量溶質(zhì)從濾膜一端的空隙輸送到另一端，可通過濾膜將高分子量溶質(zhì)攔截，實現(xiàn)液體物質(zhì)截留的效果。這種超濾膜技術的作用機理是一種分子篩選作用，同時其表面還含有一定的化學物質(zhì)，可通過靜電作用過濾物質(zhì)，同時濾膜還可以隨液體運動進行濃縮與過濾更小的分子量溶質(zhì)，讓溶質(zhì)穿過濾膜小孔，將病毒、雜質(zhì)、藻類等物質(zhì)隔絕在膜的另一端。相關研究表明，超濾膜技術的物質(zhì)截留效果可將粒徑500～500 000 nm的物質(zhì)進行隔絕，而濾膜上的孔徑范圍一般為0.002～0.1μm，擁有0.2 MPa左右的靜壓差，因此，在處理過程中可將水資源中的高分子物質(zhì)進行隔絕，隔離其中的有害物質(zhì)（見圖1），同時還應計算膜阻力。通過計算膜阻力，可對膜進行一定的調(diào)節(jié)，從而可以讓膜透過一些可以被透過的分子，如飲用水凈化中對人體有益處的微量元素等，在使用中可起到較為良好的效果。

圖1 超濾膜

2.2 超濾膜技術工藝特點

超濾膜技術與其他技術相比，過濾效率較高，一般在運用中可以通過使用少量的化學藥劑甚至不使用化學藥劑完成過濾，可有效避免二次污染的情況出現(xiàn)，同時其方式較為簡單，性質(zhì)較為穩(wěn)定，且具有較高的耐酸性、耐腐蝕性與耐水解性，因此，可以得到較為廣泛的運用。超濾膜可承受140℃的溫度，因此，也常被用來進行水資源凈化，可以通過高溫蒸汽與環(huán)氧乙烷實現(xiàn)殺菌，特別是對于強酸擁有較高的適應性，還可以將液體中大約99%的細菌、懸浮物、顆粒物等進行過濾與隔離，確保水質(zhì)滿足使用需求。同時，超濾膜技術的使用成本較低，還可以實現(xiàn)自動化操作，在經(jīng)濟方面也擁有較大的優(yōu)勢[1]。

2.3 超濾膜技術工藝種類

超濾膜技術一般分為短流程技術與雙膜處理技術。短流程技術是一項使用最為普遍的方式，可將膜處理與多道凈水技術相結(jié)合，但在使用中只能處理污染程度較低的水源，對于污染程度較高的水源難以完成過濾處理，但卻可以直接被投入使用，同時憑借其較短的處理流程，可縮短處理時間，實現(xiàn)無害無毒水源。而雙膜處理技術則是可通過超透膜與反滲透膜相結(jié)合，這種處理方式可被運用于污染程度較高的水源，如工業(yè)廢水、化學廢水、重金屬廢水等，可通過雙重膜實現(xiàn)水資源的凈化，大大降低了水資源在運輸與處理過程中人力、物力等方面的消耗，使用效益較高。

3 超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中應用的意義

就目前情況來看，水資源短缺現(xiàn)象仍舊十分嚴重，很多污水處理企業(yè)的處理能力不足，處理效率難以保證，且很多水中的懸浮物都難以被去掉，難以滿足群眾日常用水需求。同時，很多城市在環(huán)境工程水處理中，還會運用消毒劑去除微小雜質(zhì)，還會提升產(chǎn)生二次污染的概率，因此，就應采用超濾膜技術，通過先進手段促進環(huán)境工程水處理效果的提升，實現(xiàn)對水中細菌與病毒的完全截留，從而得到更穩(wěn)定的水質(zhì)，還可以改變傳統(tǒng)污水處理模式，促使水源處理集約化，滿足群眾用水需求。

4 超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的應用難點

超濾膜技術在運用中，應考慮到多方面因素。污水中含有的小分子細菌在過濾中會被吸附在膜表面，從而影響到水處理效果，且會出現(xiàn)污染的情況，加劇水污染影響，其次，在能耗方面，這項技術需要借助一定的能源進行驅(qū)動，且還會出現(xiàn)能耗方面的問題，為此應考慮水處理的實際情況與相關需求，選擇合理的配套設備，降低能耗情況。另外，超濾膜技術難以處理全部的水資源，例如，在處理飲用水時，如果水的硬度較軟，就難以將全部自來水轉(zhuǎn)化成純凈水，因此，還應將超濾膜技術結(jié)合其他技術進行搭配結(jié)合運用，提升水源處理效果，強化水源的節(jié)約[2]。

5 超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的應用途徑

5.1 電鍍廢水的處理

隨著我國工業(yè)化水平的上升，工廠的數(shù)量與種類也在上升，而工廠產(chǎn)生的工業(yè)廢水如果不經(jīng)過有效處理，就很容易影響到周邊地區(qū)，造成環(huán)境惡化。例如，電鍍廢水中由于金屬離子較多，如鋅、銅、鎳等，傳統(tǒng)處理中的電解法及化學處理等會引發(fā)二次污染情況，而電解法又擁有較高的使用成本，因此，可運用超濾膜技術，有效將電鍍廢水中的重金屬離子進行吸附，將高分子顆粒物質(zhì)截留，提升廢水的處理效率，降低其成本年投入，確保水源的處理與凈化效果，而這種金屬離子還可以在膜上進行二次回收與利用，降低成本耗費，還可以降低對環(huán)境的污染，因此，可取得較為良好的效果。

5.2 造紙污水的處理

造紙廠會產(chǎn)生較多的污水，其中會存在很多對人體及環(huán)境有危害的物質(zhì)，若缺乏科學合理的處理技術，將水直接排放到大氣環(huán)境中，將會造成較大的危害，為此就可在造紙污水處理中運用超濾膜技術，該技術可以有效降低造紙污水中的污染物，如木素、漿液等，且還可以對其中的漂白成分及漿液等進行回收，擁有比傳統(tǒng)處理方式更為高效的處理效果，還可以降低二次污染的情況。同時，運用超濾膜技術還可以增加處理過程的安全性，凈化后的雜質(zhì)可通過化學方式改變其自身性質(zhì)，并繼續(xù)投入過濾中，降低對水環(huán)境的破壞與企業(yè)的投入成本，實現(xiàn)對資源的最大化利用[3]。

5.3 含油廢水的處理

含油廢水既包括工廠的排放，還包括群眾日常的生活飲食，特別是在餐飲企業(yè)中由于運用大量的食用油，為此該類廢水中的含油量較高。當前含油廢水的處理中，可根據(jù)含油量的多少進行物理過濾，例如，可通過機械分離、攪拌等實現(xiàn)沉淀，并加入活性炭進行吸附，雖然可以起到一定的效果，但如果面對含有乳化劑的油，則難以確保處理效果，為此就可以采用超濾膜技術，將含有乳化劑油的廢水進行過濾，將高分子油性物質(zhì)進行過濾，僅能讓水分子通過過濾膜，同時還可以通過超濾膜過濾其中的被氧化物質(zhì)及需氧量，從而更為有效地去除含油廢水中的有害物質(zhì)，提升處理效果。

5.4 日常用水的處理

臨床醫(yī)學研究表面，人體很多病癥，很大一部分與飲用的水有著直接關系，水的質(zhì)量直接影響著人們的身體健康。為此在飲用水凈化的過程中，可通過超濾膜技術，凈化掉水中的一些細菌、懸浮物等，確保凈化后水質(zhì)的安全性。凈化中可通過超濾膜的壓力差，在過濾掉有害物質(zhì)的同時，還可以將一些對人體有益的微量元素進行保留，確保飲用水的質(zhì)量。而工作人員也應注意在進行飲用水凈化時，還應將過濾膜及相關設備進行清理，并加強其組合工藝，進一步提升水質(zhì)。此外，日常用水還包括生活污水，對于混合著生活垃圾與大量散油的污水，傳統(tǒng)的沉淀法、分離法很難去除干凈，為此可運用超濾膜技術，將各項有害物質(zhì)殘留物進行去除，提升水資源的凈化效果，降低對環(huán)境的影響。

5.5 淡化海水的處理

海水是難以直接進行使用的，為此就需要對海水進行淡化工作。傳統(tǒng)中的海水淡化工作一般包括多效蒸發(fā)技術、反滲透技術等，雖然這些技術相對比較成熟，但在實際使用中，卻還有著很多問題，如成本加高、殘留污染物等，為此就可在海水淡化過程中運用超濾膜技術，有效控制水質(zhì)的反滲透，特別是對于高濃度的海水也可以進行有效過濾，強化凈水效果，經(jīng)過超濾膜處理后的海水可滿足群眾使用需求，降低相關企業(yè)的成本投入[4]。

6 結(jié)語

總而言之，超濾膜技術相比于傳統(tǒng)處理技術在處理環(huán)境工程水時，可擁有更為高效、快捷且經(jīng)濟的使用效果。在運用中應注意使用能耗，降低成本投入，且該項技術在運用中已經(jīng)可以在電鍍廢水處理、造紙污水處理、含油廢水處理、日常用水處理、淡化海水處理等多種方面發(fā)揮出較為優(yōu)良的效果，可降低傳統(tǒng)處理過程中的二次污染及污染物殘留等情況，處理效率也擁有長足的提升，為此應廣泛應用超濾膜技術，滿足群眾的日常用水需求，強化水資源的合理分配。