張會東

（山東宏達建設工程有限公司，山東濟南 250300）

膜技術主要包括微粒技術、超濾技術、納濾技術、反滲透技術等。超濾膜技術已逐漸運用于水資源的純化處理過程中。隨著對膜技術的不斷研究深入，膜技術將被更加廣泛地運用于污水處理領域。在未來的十年，膜技術處理水資源將更普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發(fā)展進行分析，其中以探究超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的運用為例，以此找出膜技術現(xiàn)階段存在的不足之處，并探究其未來的發(fā)展趨勢，進而更好地服務于人類。

1 膜技術在水處理中應用情況

1.1 膜技術在水處理中應用的發(fā)展背景

改革開放以來，我國致力于以經(jīng)濟建設為中心。雖然我國的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，但是對我國的環(huán)境造成了嚴重的污染，其中以水資源污染最嚴重。對水環(huán)境污染防治的一項重要舉措是對水進行處理，運用具體的水資源處理舉措對水資源進行凈化處理，同時還不會對水資源產(chǎn)生進一步的污染[1]。之前的水處理方法比較簡陋，處理效果不理想，處理后的水質難以保證。因此膜技術應運而生，與以往的技術不同，該技術具有優(yōu)化性能好，分泌精度高的特點。將膜技術應用于我國水資源的處理過程中，明顯提高了對我國生態(tài)環(huán)境的保護[2]。

1.2 膜技術在水處理應用中的發(fā)展現(xiàn)狀

膜技術的發(fā)展也不是一蹴而就的。膜技術被廣泛運用于環(huán)境工程水處理過程中，也經(jīng)過了一步一步地嘗試，并在不斷的實踐過程中進行優(yōu)化和創(chuàng)新?，F(xiàn)階段膜技術已經(jīng)達到了較高的分離效率，并且在水處理領域得到了廣泛應用[3]。膜生產(chǎn)技術是物理技術與生化技術的綜合應用，根據(jù)污水的成分不同而生產(chǎn)出不同膜孔大小、具有特殊性能的半透膜，利用吸附作用及生化反應對污水進行凈化。

1.3 膜技術在水處理中應用的前景

由于經(jīng)濟發(fā)展推動的工業(yè)化生產(chǎn)，對我國環(huán)境造成了嚴重的破壞，并且也嚴重影響了人們的飲用水質量。膜技術具有低耗能、高環(huán)保、分離效果好、水質體純化效果好等特點。在工業(yè)化發(fā)展的進程中，膜技術將被廣泛地運用于對水資源的處理，進一步完善膜技術，有利于進一步提升污水處理效果[4]。

2 超濾膜技術基本概述及運用中的問題

2.1 超濾膜技術基本特點

超濾模是介于微濾和納濾兩種過濾方式之間的一種過濾形式，主要是通過過濾不同種類型的雜質，從而實現(xiàn)對水體的凈化。該超濾膜材料由多種類型的化合物組合而成。該技術的主要原理是在膜兩側的壓力差為驅動的情況下，濾網(wǎng)的表面只允許水和小分子的物質通過，體積大的雜質則被截留[5]。在超濾分離中，利用溶液的壓力迫使小分子溶劑和無機鹽離子穿過濾膜，它相對于傳統(tǒng)的水處理方式具有可操作性強、適應范圍廣等特點。

2.2 超濾膜技術運用現(xiàn)狀

在利用超濾膜技術對水資源進行處理的過程中，還可以通過調(diào)節(jié)濾膜孔徑的大小，進而達到去除目標雜質的目的。超濾膜技術在實際運用于污水處理的過程中，可以有效地除去水中的膠體等雜質，成功地實現(xiàn)了將污水進行純化的目的。相比于傳統(tǒng)的污水處理方式，將超濾膜運用于污水處理中，沒有添加其他化學試品及各類輔助試劑，就能達到良好的污水凈化效果，降低了成本，避免了二次污染。另外，超濾膜技術在凈化水質方面，操作方法簡單，提高了超濾膜技術在污水處理中運用的便利性，也達到了非常理想的效果[6]。

2.3 超濾膜技術應用中的問題

超濾膜技術盡管分離效率高、方便操作，但是在實際的運用中仍然存在一些限制因素。在利用超濾膜技術進行污水的純化過程中，閥門的開關噪聲非常大，對設備的使用維護和濾膜速度的切換都存在一定影響。氣動閥速度控制容易失準，應注意經(jīng)常查看和調(diào)整，并適當使用消聲器減少噪聲[7]。超濾膜污水處理系統(tǒng)中，超濾膜組件本身也會占有一定的體積，導致水箱的有效容積減少，因此，增加了技術所消耗的能源。長期使用的超濾膜也會淪為工業(yè)生產(chǎn)的廢物，應當注重對廢棄濾膜的妥善保存與處置，避免超濾膜技術在運用的過程中對環(huán)境再次造成污染。

3 超濾膜技術在環(huán)境水處理中的應用

3.1 超濾膜技術應用于環(huán)境工程中的海水淡化處理

水是生命之源。在工業(yè)進程發(fā)展的過程中，對環(huán)境造成了重大的污染，水資源也遭受到了破壞，導致地球上的淡水資源緊缺。因此，豐富的海水資源逐漸引起人們的重視。世界上的海水資源占據(jù)地球上總體水量的2/3，通過水處理技術將海水淡化，可以為人類的生存提供巨大的淡水資源，幫助人們緩解淡水資源危機。相對于可供人們使用的淡水而言，海水含鹽量非常高。因此，在利用超濾膜技術淡化海水的過程中，主要是將海水中過量的離子物質濾出。在利用超濾膜淡化海水的研究過程中，通過改變超濾膜的濾過性能，促使海水中的氯化鈉等離子有效吸收析出，成功地將海水資源淡化為可利用的生活用水。

3.2 超濾膜技術應用于環(huán)境工程中的含油污水處理

在食品加工行業(yè)和機械制造行業(yè)生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生的工業(yè)廢水。該工業(yè)廢水中含有大量的浮游、分散油和乳化油等油性物質。浮油和分散油相比于乳化油而言較容易清除，可通過隔油池便可將乳油和分散油從含油廢水中去除干凈。而乳化油顆粒粒徑較小，利用傳統(tǒng)的重力去除方法無法將乳化油從工業(yè)含油廢水中清除干凈。此時，通過改變超濾膜的孔徑，將超濾膜的孔徑設置為納米級。再施加壓力，促使乳化油的液滴發(fā)生變形，進而促使乳化油形成較大的液滴而被超濾膜的濾網(wǎng)截留下來，水分和小分子的物質可以通過濾膜，從而達到凈化效果[8]。此外，超濾膜技術的生化作用還可以加速部分污染物的降解，保證水質處理。

3.3 超濾膜技術應用于純化處理清潔飲用水

超濾膜技術在飲用水凈化方面也具有一定的優(yōu)勢，該技術不僅可以提高飲用水的純度，并且還可以保留飲用水中的一些礦物質。處理飲用水的過程中，對于超濾膜本身的潔凈性要求也很高。因此，在利用超濾膜進行飲用水的純化后，要對超濾膜進行及時殺菌清理，以保證超濾膜處于潔凈狀態(tài)，避免因為超濾膜的反復使用而對水體再次造成污染。

3.4 超濾膜技術應用于環(huán)境工程水處理中工業(yè)廢水的回收利用

將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水進行處理，達到指定的排放標準后，再次用于生產(chǎn)。企業(yè)中進行污水處理，首先是將廢水倒入沙池中進行處理，然后通過反應池加速水中的懸浮膠體凝結。通過沉淀將水中的雜質與水進行初步分離。沉淀池中的水通過加壓再次迸入到自動精密過濾器中，進一步過濾水中的懸浮雜質。過濾后的水通過活性炭過濾器，利用活性炭的吸附作用，進一步除去水中的有機物、余氯等物質。最后將原水經(jīng)過過濾均勻地分布在每個氯氣的活動單元。根據(jù)希望達到的超濾效果，可以將過濾器并聯(lián)或者串聯(lián)，進一步純化工業(yè)廢水。

3.5 超濾膜技術應用于環(huán)境工程水處理中的電子工業(yè)廢水處理

對工業(yè)廢水進行處理的過程中，有機硫和有機氮不能夠徹底清除，還會對環(huán)境造成嚴重的污染。研究發(fā)現(xiàn)，微米級硅晶體顆粒會導致工業(yè)廢水中的沉積物礦化，嚴重降低廢水的處理效率[9]。因此，在對電子工業(yè)廢水進行處理的過程中，必須先將微米級的硅晶體去除。超濾膜技術可以通過控制其孔徑，有效地截留硅晶體物質和大分子有機物，為工業(yè)電子廢水的處理提供了便利。通過使用超濾膜技術，簡化了電子工業(yè)廢水處理的工藝流程，有利于企業(yè)進行廢水處理的管理及運行。

3.6 超濾膜技術在生活污水處理中的應用

在人們?nèi)粘；顒又?，也會產(chǎn)生大量的生活廢水。例如廚房、浴室等區(qū)域均會產(chǎn)生大量的生活廢水。生活廢水雖然含有的毒性較低，但多含有大量的無機鹽，隨意排放會對環(huán)境造成影響。因此，需要對生活污水進行處理，達到一定標準后再進行排放，有利于降低生活廢水中的無機鹽對環(huán)境造成的污染?，F(xiàn)如今，人們的環(huán)保意識不斷加強，也對生活污水的凈化處理逐步重視起來。超濾膜技術的發(fā)展，也引起了廣泛關注，并被逐漸運用到生活污水的處理中。利用超濾膜技術進行廢水的處理，可以有效降低水體中的有害物質，使純化后的水達到相應的標準，降低了生活廢水對環(huán)境造成的影響。另外，純化后的生活廢水還可以進行農(nóng)業(yè)灌溉，從另一方面也保護了水資源。

4 提升超濾膜技術改善污水處理質量的策略

4.1 全面做好污水凈化系統(tǒng)的處理

提高污水凈化的整體水平，需要各方面的共同努力。對于生活用水的純化處理，一方面要加強對生活用水管道水網(wǎng)的配置、安裝與維護，確保人們飲水安全，另一方面，國家應合理制定水價，利用市場價格機制的作用，引導人們正確地使用水資源，節(jié)約用水，不浪費水資源。在合理布置生活用水管道的基礎上，還要保證生活飲用水避免被重金屬物質污染，影響生活用水質量?？煞e極推廣超濾膜技術，構成多膜反滲透系統(tǒng)。對生活和工業(yè)廢水進行純化處理時，合理區(qū)分不同的生活用水種類，對于不同種類型的生活廢水，單獨分開管道進行分別處理，根據(jù)生活用水廢水顆粒特定大小，可采用多種類型的污水凈化方式。

4.2 全面做好污染源的排查監(jiān)督工作

超濾膜技術的種類各種各樣，在對不同種類廢水進行處理的過程中，選擇合適的超濾膜技術，可以起到更好的污水防治效果。因此，要做好污水類型的排查工作，了解水污染的類型，進而提高對污水處理的整體效果。可以通過加強對排污現(xiàn)場的檢查，建立水污染情況的各項調(diào)查數(shù)據(jù)，利用信息智能化技術對污染源進行合理的處理。為選擇合適的濾膜技術提供數(shù)據(jù)支撐。

4.3 加強相關技術的研發(fā)

盡管超濾膜技術在水資源的純化處理上已被廣泛使用，但是超濾膜技術還是在不斷地被優(yōu)化改良。例如，超濾膜技術與活性炭處理技術相結合，利用超濾膜技術的不易降解特征，又可通過活性炭裝置對污水進行雙重過濾，進而提升整體的凈化效果。

5 超濾膜技術在環(huán)境水處理的應用前景

5.1 開發(fā)新濾膜

鑒于超濾膜技術無污染、環(huán)保、高效除雜的特點，該技術被廣泛運用于污水處理過程中。污水處理是一個持續(xù)的過程，在利用超濾膜持續(xù)去除雜質的過程中，空隙會殘留較多雜質，對超濾膜進行清洗的過程中，雜質難以去除。部分廠家為有效去除雜質選擇的化學試劑反而會對水體產(chǎn)生二次污染。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，推動工業(yè)的發(fā)展，以及對環(huán)境工程中廢水處理的迫切要求，超濾膜的研發(fā)將成為污水除雜領域中的佼佼者。應開發(fā)新一代的濾膜技術，提高超濾膜對酸堿的耐受性及可回收性，降低整個超濾膜技術在水資源利用上的成本，增加純凈水的便利性及純凈水的效果。

5.2 超濾膜的理想組合

雖然單純地依靠超濾膜技術在純化污水的過程中已經(jīng)取得了較好的成果，通過超濾膜有效清除了水體中的大量有機物、無機鹽及各種微生物。但隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)及生活污水的成分也越來越復雜，超濾膜技術在單獨應用時具有一定的局限性，因此，在具體的污水處理項目中，常需要將濾膜技術與一種或幾種其他的純水技術綜合起來，通過技術合作，進一步提高對工業(yè)廢水、生活廢水等的處理效率。超濾膜技術與CSAA 廢水處理、MBR 和沉淀設備等相結合，在廢水處理和海水淡化中有著重要的作用。

6 結束語

目前環(huán)境廢水的種類繁多，對當前環(huán)境水的處理也面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)。為了進一步提高對環(huán)境廢水的處理速率及處理效果，各單位正在積極地推廣超濾膜技術。通過對不同的應用場景選擇合適的超濾膜技術，提高廢水處理效率?，F(xiàn)如今，全社會對水資源的需求日益增加，通過使用先進的超濾膜技術，對各種廢水進行高效處理，可以滿足人們對高質量飲用水的需求，進一步緩解水資源面臨的短缺。利用超濾膜技術對城市污水進行處理，不僅可以幫助人們獲取優(yōu)質的水資源，也可以加強環(huán)境保護，減少有機物、無機鹽離子等對環(huán)境造成的污染，可以更好地保護人們賴以生存的環(huán)境。在應用超濾膜技術進行水污染雜質的去除時，可利用超濾膜技術過濾水體中的污染物。在環(huán)境工程中積極地使用超濾膜技術。可以有效地保護水資源，提高國家全面應對水資源危機的能力。通過不斷優(yōu)化改良超濾膜技術，將進一步保護我國的生態(tài)資源，為人們提供更加美好的生態(tài)環(huán)境。