超滤膜技术在环境工程水处理中的运用

王永龙

吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 吉林长春 130021

这一段时期以来，发展经济的代价是对环境的破坏，其中最主要的便是大气污染和水污染。一些企业和工厂为实现经济利益最大化，不对生产过程中形成的废气废水进行处理，并把它们直接排放出去，这样的做法严重威胁了人们的健康。为减少水污染，应该积极推广处理污水的技术[1]。超滤膜技术在处理污水时不但效率高，而且也不会影响到正常的水环境。

1 超滤膜技术的原理及其特点

1.1 技术原理

超滤膜的技术原理涵盖超滤的原理和微透过的原理。所谓超滤原理，就是过滤污染物，在操作中形成一个膜，这个膜不但要起到对于污染物的阻隔作用，还要保障其他非污染物能够正常通过。在应用超滤膜技术的过程中，要给物质以压力，从而使全部物质去往膜所在的方位。经过多年发展，此项技术已从最初的单层膜发展成多层膜，大大提高了此项技术的可行性和实用性。以此同时，这项技术还可以过滤掉溶液里的杂质，从而把未经污染的物质转移到膜的另外一侧。微透过原理就是在超滤膜技术里通过的物质都是质量十分小并且未经污染的[2]。这项技术可以容纳的分子数量是五百万，质量微乎其微。超滤膜技术在处理污水方面能力较强，进一步确保水质安全。现如今，该项技术主要应用于处理污水和淡化海水的工作之中。

1.2 超滤膜技术的特点

该项技术有以下几个特点：

（1）实用性较高。在超滤网进行处理污水的工作中，无需任何化学品即可完成相关操作，也不会对水质产生不利影响。

（2）超滤膜技术具有先进性，与传统过滤手段比较，此项技术不仅能滤掉污染物质，还能过滤掉一些传统滤膜难以过滤的颗粒。

（3）操作不复杂。使用过滤膜时仅需提供一点压力就可以过滤物质。

（4）抗酸性较强。超滤膜技术在过滤杂质时能够有效阻挡酸性物质对其的腐蚀作用。

（5）抗温性较好。一般来说，超滤膜技术最高温可达一百四十摄氏度，这种温度常见于消毒的过程中，即便在这样的高温中也不会带来任何的损失。

2 超滤膜技术在环境工程水处理中的运用

2.1 净化饮用水

饮用水是人人都离不开的，所以，保障饮用水安全卫生是很重要的。但城市在发展中排放废水越来越多，这些水到了城市附近的河流中，严重威胁到饮用水的水质安全。为能让市民都能喝上健康的放心饮用水，对水质的监管显得尤为重要。使用超滤膜的技术能够有效过滤并消除水里的细菌、微生物以及病毒，充分净化饮用水，减少有害的物质。超滤膜能够截留水中大多数的悬浮物、胶体等物质，但是无法将起重的小分子物质溶解，导致超滤技术在饮用水净化中的应用受到了阻碍。当前，很多学者发现，粉末活性炭与超滤技术联合使用能够将小分子污染物转换成颗粒状，进而被超滤技术所去除。

2.2 净化城市污水

由生产生活产生的城市污水严重影响着水生态系统，给人们日常生活也带来不便。超滤膜技术可有效滤掉城市污水里的有害物质与微生物，通过超滤膜技术处理污水能够有效的进行水体净化，净化的水质符合我国淡水净化标准。达到净化准的目的，使水资源能够循环高效利用，以免造成水资源的浪费。

2.3 净化造纸污水

造纸也会产生比较严重的水污染，在造纸过程中还会浪费大量的水资源。在造纸的污水中，有很多有害物质，这些有害物质会危害农作物，水资源也难以实现循环使用。利用超滤膜技术，可以分离其中的有害物质，在过滤过程中还能够将纸屑和木浆纤维过滤出来，这些还能应用于造纸中，给造纸工厂节省一部分开支，防止浪费。

2.4 净化含油废水

随着经济的进步以及人们对物质生活的追求在不断提高，汽车保有量在不断增加，含有汽柴油的废水也越来越多。所以，加大处理含油废水的力度是刻不容缓的。通常情况下，处理含油废水主要以物理吸附的手段为主，但这种手段的效果不佳，不能把污水中的各种杂质以及优质分离开来，这样的净化水也到不到饮用标准，从而达不到预期目标[3]。使用超滤膜可以有效将油和水进行分离，因为小分子可以穿越超滤膜，这样就能拦截其中的所含油脂，把油脂、杂质以及水有效分开，实现净化水的目标。

2.5 淡化海水

水资源属于不可再生资源，随着生态环境的恶化，淡水资源日益稀少，为了满足人民的生产生活需要，淡化海水已经成为当前水资源开发的一个重要途径。当前，海水淡化的主要处理方式使电渗析技术，其是通过半透膜选择透过性对不同溶质粒子进行分离，在电场作用下实现渗析，但是该技术成本高，回收率低。随着技术的提高，超滤膜技术在海水淡化中的应用得到重视，例如中空纤维超滤膜能够对高浊度海水进行直接的处理，对COD去除率达到60%，硅胶去除率达到89%，跨膜压差元效率超滤膜本身压差，在浊度高的海水中适应性很强。

3 结语

水质的好坏与人们身体健康与否有着密不可分的关系，全民都应该对水资源污染问题加以重视。现在治理总好得过亡羊补牢，这是一件“功在当代，利在千秋”的事情。应用超滤膜技术来净化污水，可取得相当喜人的成果。该技术在水处理领域有着广泛的分布范围。这项技术自身的安全系数很高，在进行水污染的处理工作时避免了对水构成二次伤害，对于稳定水质也有着积极作用。它对占地面积要求不高，且生产周期较短，这是传统净化手段不可比拟的。随着人口的增加，水资源也在逐渐紧缺，水污染成为人们心头上的一个顽疾，做好处理污水工作是保障人们安全用水的重要举措。所以，超滤膜技术在水处理方面的未来一定会有更加广阔的天地。