李想

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，隨之帶來(lái)水地位的提高，水成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环肿?，水處理技術(shù)的發(fā)展成為人們的焦點(diǎn)問(wèn)題，普通水處理技術(shù)不能滿足人們的需求，這時(shí)出現(xiàn)了超濾膜技術(shù)，解決了這個(gè)問(wèn)題，超濾膜技術(shù)作為一種科學(xué)有效的水處理技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛。筆者就超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：水處理;環(huán)境工程;超濾膜技術(shù)的原理;特點(diǎn);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X703 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

在當(dāng)今社會(huì)中，社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益3種效益達(dá)到平衡狀態(tài)是人們所追求的。在這個(gè)平衡發(fā)展過(guò)程中會(huì)有弊端的存在，而水污染成為諸多弊端中的一大“亮點(diǎn)”，傳統(tǒng)的水處理設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)不能適用多個(gè)領(lǐng)域，這時(shí)超濾膜技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展顯得尤為重要，過(guò)去，超濾膜技術(shù)僅在工業(yè)領(lǐng)域適用，現(xiàn)在超濾膜已經(jīng)可以在城市污水、石油廢水、工業(yè)廢水等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。

1 超濾膜技術(shù)應(yīng)用原理

超濾膜大多數(shù)為高壓下的超濾或者半透性膜，利用一定的壓力差的作用，使流體通過(guò)膜表面，若流體中物質(zhì)顆粒的直徑大于濾孔的直徑時(shí)，物質(zhì)被截留在膜的一側(cè)。若物質(zhì)的直徑小于流體的直徑時(shí)，流體中的物質(zhì)通過(guò)濾孔，這就是超濾膜中的主要截留方式，無(wú)益物質(zhì)在納米級(jí)超濾膜的阻隔作用下大幅度減少，截留掉高分子溶質(zhì)和乳化膠束團(tuán)，當(dāng)然流體中可能存在一些直徑大的物質(zhì)，依舊透過(guò)超濾膜，這就需要考慮膜和過(guò)濾液的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)了。實(shí)際上，這就是所謂的篩分作用，不過(guò)因?yàn)槟さ撵o電效應(yīng)，在具有分離和物化的性能的同時(shí)也發(fā)揮了截留的作用。

2 超濾膜技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)

（1）超濾膜技術(shù)的運(yùn)用原理相對(duì)簡(jiǎn)單，可以達(dá)到自動(dòng)化的程度。也因此節(jié)約了工作人員的投入，減少應(yīng)用成本和工程資金的投入，符合人們的要求。

（2）高運(yùn)行效率，而且控制范圍廣。

（3）具有巨大的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。

（4）高過(guò)濾精確度，提高濾出水的水質(zhì)，減輕膜污染。

（5）應(yīng)用范圍廣，與不同的組件組合，方式多樣性，可以適應(yīng)不同的超濾膜技術(shù)處理的環(huán)境。還可以額外設(shè)置多層超濾膜過(guò)濾屏障。

（6）極少使用化學(xué)藥劑。甚至不需要添加化學(xué)藥劑，防止二次污染，可以保證水資源的安全性。

（7）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固，具有一定的穩(wěn)定性。

（8）pH的適用范圍特別廣，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中都可用，還具有耐高溫的特點(diǎn)。在140℃處理效果較好。可以用高溫蒸汽來(lái)清洗超濾膜系統(tǒng)。

（9）出水過(guò)后的微生物有著較高的安全性，極易操控。

（10）與其他工藝組合，以便控制副產(chǎn)物的量，在某些情況下起到替代混凝劑的作用。

3 超濾膜技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 回收食品工業(yè)廢水

食品生產(chǎn)流程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的廢水，廢水中含有大量的有機(jī)物和其他雜質(zhì)有機(jī)物具有非常強(qiáng)的回收價(jià)值，食品污水中蛋白質(zhì)、脂肪、固醇類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、碳氮磷等元素和懸浮物含量較高，象BOD，COD含量，易腐敗，雖然無(wú)大的毒性，但是會(huì)引起水體危害。象水體富營(yíng)養(yǎng)化，河流中出現(xiàn)水華，海洋中出現(xiàn)赤潮的現(xiàn)象，借助超濾膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理，通過(guò)優(yōu)先清除掉各類病原微生物，再進(jìn)一步過(guò)濾掉廢水中多余的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和雜質(zhì)，將有害物質(zhì)截留下來(lái)，減少污染物的排放量，和減小對(duì)環(huán)境造成的污染程度，同時(shí)，還可以對(duì)有用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)回收利用。綜上所述，超濾膜技術(shù)處理食品工業(yè)廢水不僅有環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，而且還可以循環(huán)使用廢水。

3.2 造紙廢水

造紙廢水中主要有木質(zhì)素，聚戊糖還有總堿等物質(zhì)。解決造紙廢水的問(wèn)題需要運(yùn)用超濾膜技術(shù)。因?yàn)檫@項(xiàng)新型技術(shù)可以讓造紙廢水當(dāng)中的雜質(zhì)進(jìn)行全面凈化，實(shí)現(xiàn)紙漿和廢液分離，將造紙廢水中木質(zhì)素進(jìn)行收集，循環(huán)利用，漿液進(jìn)行濃縮，帶有毒性的化學(xué)物質(zhì)過(guò)濾。而在造紙廢水的處理完成之后，還可以將處理過(guò)的水繼續(xù)投入工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)水資源進(jìn)行循環(huán)利用。與此同時(shí)，在造紙廢水當(dāng)中凈化出來(lái)的雜質(zhì)，將其中有用的雜質(zhì)通過(guò)物理或者化學(xué)方式提取出來(lái)然后進(jìn)行廢物再次利用，不過(guò)需要結(jié)合廠子其自身的實(shí)際情況，然后進(jìn)行再利用。這樣，就可以讓企業(yè)減少成本，對(duì)環(huán)境的破壞程度也會(huì)降低，對(duì)相應(yīng)的資源需求也會(huì)減少。綜上所述，可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)真正意義上的循環(huán)利用。

3.3 凈化飲用水

臨床醫(yī)學(xué)表明現(xiàn)在人們的身體健康狀況與飲用水的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)有著密切的關(guān)系，飲用水的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)嚴(yán)重時(shí)，還有可能導(dǎo)致人的死亡。因此水處理顯得尤為重要。由于超濾膜截留的分子量大?？梢匀コZ第鞭毛蟲和隱孢子蟲、細(xì)菌、病毒，有毒的水生生物，從而保障水中微生物的安全性，超濾膜技術(shù)利用壓力差，使飲用水中的水分子 ，微量元素和一些有益的離子透過(guò)，而蛋白質(zhì)、活性酶、細(xì)菌、病毒、乳膠微粒子，有毒的金屬離子等被截留，飲用水得以凈化，減小不合格飲用水的濁度，但是為了保持飲用水的質(zhì)量，超濾膜系統(tǒng)要進(jìn)行定期清洗。而且單獨(dú)的超濾膜無(wú)法將病毒和細(xì)菌等清除干凈，所以我們需要根據(jù)水質(zhì)的特點(diǎn)，采取不同的超濾膜組合工藝。

3.4 含油廢水處理

石油中的浮油和分散油容易處理，用物理或者機(jī)械方式進(jìn)行沉淀聚集，再通過(guò)其他方法象活性炭吸附，通過(guò)分離油水混合物，可以將水中油質(zhì)的含量降到最低限度。但是這種方法對(duì)乳化油卻不適用，新開(kāi)發(fā)的超濾膜技術(shù)就可以除去乳化油中的有機(jī)物、懸浮物等雜物。油田采出水中含有許多地下水存在的天然有機(jī)物和化合物，同時(shí)正是因?yàn)槎啻卧陂_(kāi)采石油過(guò)程及預(yù)處理污水階段中使用了大量的化學(xué)添加劑和表面活性劑，從而使油田采出階段的石油物質(zhì)組成更加復(fù)雜，粗粒化法和普通分離法等傳統(tǒng)污水處理技術(shù)已經(jīng)不能適用，而超濾膜技術(shù)利用超濾膜對(duì)油的截留作用，超小的膜孔直徑可以讓破乳和油滴進(jìn)行聚合，從而實(shí)現(xiàn)油水分離，除去油中的固體懸浮物有機(jī)物，乳化油和溶解油以及部分細(xì)菌。對(duì)于懸浮物來(lái)說(shuō)，大顆粒的懸浮物直接進(jìn)入油層可以直接堵塞孔道，孔道無(wú)法順利流通，從而降低吸水力和石油采收率。理想情況下，具有較小孔的超濾膜可以截住水中懸浮物，滿足油田注水的指標(biāo)要求，實(shí)際情況是，油田采出水的成分非常復(fù)雜，如果外界環(huán)境發(fā)生巨大變化，采出水極大可能會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，導(dǎo)致縱然超濾膜技術(shù)處理了采出水，也無(wú)法達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，水污染狀況嚴(yán)重，但超濾膜技術(shù)因其強(qiáng)吸附力和高效率在環(huán)境工程水處理領(lǐng)域占有一席之地，應(yīng)用前景一片正好，堅(jiān)信在不久的未來(lái)，科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使超濾膜技術(shù)不斷完善，提高環(huán)境工程的質(zhì)量指標(biāo)，最終使用水指標(biāo)達(dá)到人們所期望的圖景。

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