超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

杨卫松

身份证号：320826198710230811

摘要：目前，超滤膜技术分离效果好、运用范围广、可调节能强等特点，与膜技术结合得越来越紧密。超滤膜技术是指在对溶液进行处理的过程中，可以有效地将水中的微生物及重金属离子分离开，以获得干净无污染的水，进而提高对环境的保护。超滤膜技术运用于环境工程水处理过程中，具有节能性强、分离效果好等优点。因此，在环境工程中广泛运用该技术进行污水处理。

关键词：超滤膜技术；环境工程水处理；应用

引言

膜过滤是一种高效、低耗，且易操作的固液分离技术，以压力差为推动力，达到良好的分离效果，已在众多领域得到了广泛应用。在一定跨膜压力下，原液流过膜表面时，膜表面密布的细小微孔只允许水及小分子物质透过，而原液中尺寸大于膜表面微孔孔径的物质则被截留成为浓缩液，从而实现对原液的分离和浓缩的目的。

1超滤膜技术概述及其特点

1.1概述

超滤膜技术是一种膜透过分离技术，其过滤能力处于纳滤和微滤之间，具体的工作原理为：在污水中加入一定量的溶液，将溶液引入到半透膜中，在膜本身的作用和压力下，溶剂和溶质中的小分子物质可以通过过滤膜的一端移到另一端。其中溶质中的大分子物质和胶体物质无法直接通过滤膜孔洞而被拦截，因而滤膜中拦截的物质会逐渐累积，且溶剂和溶质本身也会在膜外层形成一种化学物质，并通过这些物质本身的截留和分解作用净化污水。由此可见，超滤作用是依靠溶剂和溶质实现的。另外，大分子物质集中到膜表面后，膜的过滤速度就会减缓，最终出现浓度升高的情况，可以推动超滤现象的持续进行，但是在实际操作过程中，人们可以设置搅拌式过滤装置来控制这种现象。总之，超滤膜技术是一种非常有效的水资源净化、处理技术，该技术主要是通过超滤膜外侧的压力差，促使水体从高压向低压方向运动，从而有效隔离水体中的大分子颗粒物和悬浮物，最终提高水体的净化效果，将其应用在环保工程污水处理中，可以满足污水处理的要求。

1.2特点

超滤膜技术具有以下特点：第一，超滤膜技术的化学稳定性强、耐高温和耐酸碱性能强，对进水水质没有太多要求，因而适用范围广。该技术在具体应用时不会受到外界酸碱物质的影响，可以抑制化学反应的发生，而且不会产生腐蚀性问题，提高了处理的可靠性和安全性，从而更好地表现出超滤膜技术的优势和价值。另外，该技术还可以有效应用于酸碱溶液中，且不会受到外界高温环境的影响，从而可以降低污水处理成本，提高环保工程的经济效益；第二，超滤膜技术原理简单，可以随着水体中污染物质的移动而自动移动，减少了工作量并节约了时间和成本，且操作简单、可以维护保养、整个过程安全稳定。第三，超滤膜技术是一种物理技术，污水处理过程不需要加入化学药剂，因而不会产生二次污染；第四，超滤膜技术使用效果好、效率高、处理水量大，对一些浓度低的污水处理效果非常好；第五，超滤膜技术因为物流效果好，在应用时不会对环境产生污染和破坏，因而可以最大限度地保障水质的安全和稳定。

2超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

2.1海水淡化处理

水是生命之源。在工业进程发展的过程中，对环境造成了重大的污染，水资源也遭受到了破坏，导致地球上的淡水资源紧缺。因此，丰富的海水资源逐渐引起人们的重视。世界上的海水资源占据地球上总体水量的2/3，通过水处理技术将海水淡化，可以为人类的生存提供巨大的淡水资源，帮助人们缓解淡水资源危机。相对于可供人们使用的淡水而言，海水含盐量非常高。因此，在利用超滤膜技术淡化海水的过程中，主要是将海水中过量的离子物质滤出。在利用超滤膜淡化海水的研究过程中，通过改变超滤膜的滤过性能，促使海水中的氯化钠等离子有效吸收析出，成功地将海水资源淡化为可利用的生活用水。

2.2含油污水处理

在食品加工行业和机械制造行业生产的过程中会产生的工业废水。该工业废水中含有大量的浮游、分散油和乳化油等油性物质。浮油和分散油相比于乳化油而言较容易清除，可通过隔油池便可将乳油和分散油从含油废水中去除干净。而乳化油颗粒粒径较小，利用传统的重力去除方法无法将乳化油从工业含油废水中清除干净。此时，通过改变超滤膜的孔径，将超滤膜的孔径设置为纳米级。再施加压力，促使乳化油的液滴发生变形，进而促使乳化油形成较大的液滴而被超滤膜的滤网截留下来，水分和小分子的物质可以通过滤膜，从而达到净化效果。此外，超滤膜技术的生化作用还可以加速部分污染物的降解，保证水质处理。

2.3工业废水的回收利用

将工业生产中产生的废水进行处理，达到指定的排放标准后，再次用于生产。企业中进行污水处理，首先是将废水倒入沙池中进行处理，然后通过反应池加速水中的悬浮胶体凝结。通过沉淀将水中的杂质与水进行初步分离。沉淀池中的水通过加压再次迸入到自动精密过滤器中，进一步过滤水中的悬浮杂质。过滤后的水通过活性炭过滤器，利用活性炭的吸附作用，进一步除去水中的有机物、余氯等物质。最后将原水经过过滤均匀地分布在每个氯气的活动单元。根据希望达到的超滤效果，可以将过滤器并联或者串联，进一步纯化工业废水。

2.4造纸废水处理中的应用

当前，造纸废水的处理主要采用烧碱法，通过回收碱去除污染物质，这种方法可以回收利用有价值的物质，有效提高企业的经济效益。当前超滤膜技术在造纸废水处理中应用时可以对漂白废水和蒸煮废水、脱墨浆废水进行处理，目前是造纸厂对纸浆工艺内部冷循环废水处理中一种常用的方法，效果显著，该技术可以对过滤水和冲洗水、纸浆水进行隔离和吸收、净化。造纸厂生产牛皮浆工艺中会排放出大量的黑液，这些黑液中含有大量的有机和无机物质，在具体处理这类废水时，可以先在超滤膜上形成一层有机物质，并利用有机物质分离废水中的大分子物质，促使小分子物质和大分子物质分离，最终对小分子物质进行电氧化处理。这种方法应用前景广阔，可以弥补传统方法的弊端和不足，将其应用于造纸厂废水处理中可以得到纯度高的水，必要时也可以将该技术和其他方法融合，有效去除废水中的沉淀类多糖物质和悬浮物质、有颜色的离子等，有效提高膜的通透性，同时也可以重复回收有利用价值的物质，最终实现处理后废水的循环利用。

结语

本文主要总结了超滤膜的主要类型、特点，及膜污染成因和控制技术，并对其在废水处理中的应用现状进行了分析。超滤膜以其良好的分离精度和较低的跨膜压力等优点，在不同工业行业废水处理领域具有广阔的应用前景。尽管如此，不同类型的超滤膜也存在其自身材料特性所造成的缺点，如有机超滤膜易发生微生物污染、不耐酸碱和高温，无机陶瓷膜性脆易断裂等。因此，未来可通过改性或复合的方法对超滤膜进行优化和改进，在改善其渗透通量的同时兼顾其抗污染能力。

参考文献

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