环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用 姚淑娣

发表时间：2019-09-10T09:49:54.483Z 来源：《基层建设》2019年第17期 作者： 姚淑娣 李霞

[导读] 摘要：当前在水处理领域超滤膜技术得到了广泛的应用，作者将从饮水用处理领域、生活污水处理以及工业废水处理，甚至比较热门的海水淡化等领域分别介绍了超滤膜的应用情况及其效果，并对超滤膜技术在各类水处理过程中出现的问题和不足展开了分析了，并论证超滤膜技术未来的发展前景。

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摘要：当前在水处理领域超滤膜技术得到了广泛的应用，作者将从饮水用处理领域、生活污水处理以及工业废水处理，甚至比较热门的海水淡化等领域分别介绍了超滤膜的应用情况及其效果，并对超滤膜技术在各类水处理过程中出现的问题和不足展开了分析了，并论证超滤膜技术未来的发展前景。

关键词：环保工程；水处理；超滤膜；技术应用

超滤膜技术是当前最新的跨学科实用型技术，膜分离的过程作为无相变、低耗能的分离，是一种物理特性十分明显的技术.具有显著的特点，环保节能污染少，并且操作间简单用途广。在膜技术发展的几十年来，在经济社会发展中很多领域都得到了广泛地应用，被认为最有前景的高新技术之一。在我国上世纪九十年代，超滤膜技术开始得到了应用。在微滤和纳滤之间就是超滤，这也是一种膜过程，一般来说孔径是在3-100nm之间。超滤膜技术能够对溶液实施净化和分离，并且能够浓缩性的膜分离技术。这种技术的截留机理是以筛分为主，但是可能会遇到孔径要比溶剂的分子大，所以膜面的化学特性尤其是是在静电的作用下将发挥截留作用。驱动力就是以膜的两侧的压力而产生的，将超滤膜作为过滤介质，在压力下，如果一旦水流经过膜表面，这个时候只有水和一些低分子量的溶质得以通过，这样就起到了对溶液的净化、分离和浓缩作用。所以说，超滤膜技术在日常生活中应用十分地广泛，作者将对超滤膜在水处理中的应用前景展开详细的分析。

一、超滤膜技术在饮用水处理中的应用

上世纪末，全球水资源紧张问题特别突出，水环境污染趋势一直得不到扭转。伴随着水质量检测技术的高速发展，发现了更多的水质问题，比如贾第虫问题、红虫问题以及藻类污染等问题，同时水生物稳定性问题也值得关注。所以，在国际上对饮用水所制定的指标项目是越来越高，水质检测的卫生标准也是越来越高了。但是常规性的水处理技术，也就是我们通常所说的是第一代应用水技术和第二代应用水处理技术，臭氧活性炭技术已经不能满足当前饮用水检测要求，所以超滤膜技术应用而生，这是第三代饮用水技术。

超滤膜技术通常能够将水中的一些不良生物，比如说藻类、细菌尤其是病菌等微生物都能过滤掉。和第二代处理技术相比，超滤膜技术将能充分地发挥第二种处理技术和它现有的优势，可将水中的微生物、浊度以及氨氮等物质更好地处理，以不断满足人们对水质的要求。

二、超滤膜技术在废水处理中的应用研究

按照超滤膜的不同特性，在工业废水中及生活污水中都得到了广泛地应用。生活污水经过超滤膜技术的应用提升水质；由于一般的处理技术不能有效地达标，所以要使用超滤膜技术处理工业废水。 1.对生活污水的处理研究

城市污水处理厂可以使用超滤膜技术来开展废水处理，处理后废水可以以中水来进行回用。该技术的反应器占地面积小，设备投资成本低，在小区中可以实现应用。 2.对含油废水的处理研究

含油废水常以浮油、分散油以及乳化油三种形式存在。使用机械分离法、活性炭吸附以及凝聚沉淀等方式可使废水的处理达到良好效果。但是乳化油的表面一般存在活性成分的有机物，油分通常是以微米级大小的离子在水中广泛存在，这种油类分离很难使用重力分离和粗粒化分离法将其分离。超滤膜可以很好地解决这个问题。超滤膜可通过水和低分子有机体通过膜的方式来实现油和水的分离。比如，油田中的油废水中的油的含量是100～1 000 mg/ L ,已远超过国家的排放标注（不超过10mg/ L) 。此油废水在排放前要采用空纤维超滤技术，在操作压力是0. 1 MPa，污水温度是40 ℃时，膜的透水速度将达到60 L/ (m2・h)以上，这样可将含油废水200～1 000 mg/ L进行处理后实现环境排放标准。

3.食品工业废水的处理研究

食品加工工业中存在大量废水。常见牛奶、豆腐乃至肉类在加工处理过程中都会形成大量的废水，这些废水中含有大量的蛋白质、酵母以及脂肪等物质，回收价值很高。同时这种废水中的BOD和COD比较高，容易对环境产生污染。所以使用一般的生化处理方法难以实现，对废水中的有用物质也难以做到回收利用，使用超滤膜技术可实现这种废水净化的目的。

对食品加工废水进行处理的时候，使用中空纤维和管式超滤装置，入口的压力通常是0.18MP，出口的压力通常是0.12MP，这样使得浓缩倍数可以超过十倍以上。以蟹加工废水为例， 2升的蟹加工废水经过浓缩离心后就可以获取到180克的干燥固体，蛋白质的含量达到40%，脂肪的含量达到23%-45%。 4.电镀废水研究

电镀废水里面还有大量的氰化物、铜、六价铬等重金属离子，毒性很强，对动植物都能产生严重危害。但是电镀废水一大特点就是可生化性较小，废水中的金属离子难以被微生物吸收。当前，国内一般采用铁氧化法对电镀废水进行治理。其优势为，原料来源方便，成本低。但其所治理出来的水质差，污泥量较大。使用电解法对电镀废水进行处理，处理效果虽然比较好，但是成本大，投资耗电多，实用性差。使用超滤膜技术和反渗透连用的模式，将电镀废水中的电导率和金属离子等物质的去除率可达到90%以上，利用超滤膜实施预处理，可使得反渗透膜的污染显著降低，可将电镀废水的处理效果提升30-50%。 5.造纸废水的处理研究

对于造纸废水中的碱回收处理过程中使用最多的方式就是燃烧法碱回收，这种方式成本低，还将有用的物质进行回收。在造纸废水中应用超滤膜技术，可将有害物质（例如磺化木质素）实施回收，将渗透的水在处理工艺中重新使用，这样就实现生态效益和经济效益的提升。

三、海水淡化研究

中东地区可以说是全球水资源最为缺乏的地方，在上世纪六十年代膜技术在广泛地应用于中东地区的缺水问题。但是很多的反渗透海水淡化系统当前出现了严重的膜污染问题，就是反渗透系统中这种传统的处理方式无法向系统提供可靠的入水水质。可以说，大多数的淡化工厂，在所设计的出水量是低于实际需求的，导致工厂的出水量远不能达到最初的设计标准。通过对小型淡化装置的研究，就可以清楚地知道，超滤系统就可以对海水水质实现有效的控制，这样就能为反渗透系统供给高质量的入水。 四、结论

从世界范围来看，超滤膜技术已经得到了广泛地应用。在我国，这些年来超滤膜技术得到了长足的发展，但是还远没有达到国际水平，突出的问题就是生产的现代化水平及产业化程度比较低，同时原料不规范问题突出，工艺参数得不到严格的控制。且膜的种类少，应用领域小。所以，需要强化科技创新能力，积极推动膜技术产业的高速发展，不断通过科技创新来提升产品质量，使得产品性能更加优越，在市场上有更强的竞争力。同时提升膜技术的应用工艺设计能力，扩大膜品种，促使我国超滤膜技术得到更加广阔的应用，在水处理领域有一席之地。 参考文献：

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[2]王静,张雨山超滤膜和微滤膜在污(废)水处理中的应用研究现状及发展趋势工业水处理2001（03） 4-7

[3]续曙光，李锁定，刘忠洲 我国膜分离技术研究生产现状及在水处理中的应用[J]. 环境科学进展，1997，5(6)：72-76.