论文部分内容阅读
摘 要：随着经济能力和生活水平的不断提高，人们对于饮用水以及生活用水的品质要求也越来越高。为了给大家提供高品质的饮用水以及生活用水，被称为第三代城市饮用水净化工艺的引言
城市的水处理是环境工程的重要内容之一。目前，在水处理中应用较广的是超滤膜技术。采用该技术能有效过滤水体中的悬浮颗粒、胶体物质以及一些藻类、细菌、病毒等，从而起到净化水质的作用。该技术的应用优势为能效低、效率高、处理范围大等，被广泛应用于各种污水的处理中。
一、超滤膜技术实现原理
超滤膜技术是一种把溶液过滤、分离、浓缩的膜透过处理技术。超滤就是指在压力作用下，溶液中的水、无机盐等溶剂以及小分子量的溶质可以通过膜上的微孔到达膜的另一侧，而一些大分子溶质、杂质、藻类、病毒等则无法穿过膜上的微孔，因此就被过滤掉了。通常超滤膜分为两部分，在高压力下的超滤和具有半透性的膜，一般来说，在高压力的作用下，溶液中溶剂与部分低能量的溶质可通过膜上微小的孔到达膜的另一侧，对高分子、高质量的溶质进行拦截，对其他的胶体物质进行筛分，同时膜的表面也具有一定的化学特性，可以对少量的物质进行拦截，在对溶液进行超滤分离时，通过对溶液加大压力，使得溶液在通过膜时，水、无机盐和低能量的分子通过，对相对分子质量高的物质和胶体进行吸附，达到对水体一次净化的目的。超滤膜技术属于微透过和略透过，一般来说通过这种技术可截留的分子量在500～50萬，其分子的直径为0.002～0.100μm。
超滤膜技术不仅像传统水处理技术一样可以过滤掉杂质、颗粒物，还可以对水中的藻类、病毒、水生物等进行过滤，过滤效果好，因此在净水处理、污水处理及回收、含油废水回收、造纸废水回收以及海水淡化等环境工程水处理中得到了广泛的应用。
二、超滤膜技术的特点
通过超滤膜技术的原理可以发现其特点。超滤膜技术主要利用了超滤膜的物理特性，使用物理方法实现主要的过滤过程。因此，第1个特点就是不需要使用大量化学药物，避免了水资源的二次污染；第二，超滤膜技术采用了先进的超滤膜来对水进行处理，过滤效果远远超过传统的过滤技术，有效提高了水处理的效率；第三，超滤膜技术原理简单，过滤过程完全是由过滤系统自动进行，操作方便，需要的设施设备也较少；第四，超滤膜具有耐酸、耐碱等特点，可以在较宽的pH值范围内使用，因此可以被应用于各种酸碱性的废水处理中；第五，超滤膜技术最高可以承受140℃的高温，因此可以使用高温蒸汽进行消毒；第六，超滤膜技术价格较低，与传统技术相比成本差异不大，但是处理效果更好，总体来说也就更加节约资金消耗。
三、超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
1、居民饮用水的净化
经济发展的同时也给水环境造成了严重的污染，尤其是饮用水的净化需要亟待解决。随着超滤膜技术的不断进步，其在饮用水的净化方面也取得了良好成，二者组合的过滤工艺是当前也是对生活污水进行高度净化的重要技术之一，大量数据表明，该组合技术可以有效实现出水CODCr稳定在30mg/L，且NH3-N能够维持在最低0.2mg/L，同时有着高达九成的去污净化效果，也就是说经过净化处理的水可以直接回收利用。
2、电镀工业废水
电镀行业涉及较多的重金属，其废水中铬、锌、镉、镍、铜等重金属离子含量大，难以被微生物有效吸收，若采用电解法进行处理则又需要耗费较多的成本，影响企业的经济效益，因此电镀工业废水处理成为企业发展的难题。自超过滤技术产生后该项困难有所解决，由于超滤膜的过滤孔径较小，加之反渗膜连用技术的运用，可有效处理掉电镀废水中大量的重金属离子，以及其他有机碳和硝酸盐等，根据相关实践表明，超滤膜技术除去的镍达到99.8%，有机碳多余87%，硝酸盐达到95%。可见，该技术对电镀废水的处理效果十分明显，对降低电镀废水造成的环境污染治理有着显著成效。
3、含油废水处理
含有废水在工业废水中所占比例较大，根据废水中含有状态的不同，主要分为浮油（漂浮于污水表面的油脂）、散油（混合在污水之中）、乳化油（油内含有乳化剂），由于存在状态不同，对其进行处理的难易程度也有差别，想浮油与散油可以通过沉降、分离、活性炭吸附等方式除去，但是对于乳化油的处理则较难，一般是机械方式难以有效处理，需借助超过滤技术进行。由于超滤膜只允许低分子物质与水透过，而乳化剂中的有机物与表面活性剂等直径较大，无法穿过超滤膜进入滤液，同时在出油过程中BOD与COD也被有效的除去。
4、海水淡化的处理
淡水资源有限，随社会的不断发展，导致地球上淡水资源短缺。海水是组成物质最为丰富的水资源类型，随着社会的不断发展，所以海水淡化处理工作是一项非常庞大的工程。海水淡化是目前有效解决淡水资源短缺的重要方法之一。海水淡化技术已经经历了很长一段发展时间，并且取得了一定的成绩。就目前而言，电渗技术虽然可以有效的实现海水的淡化，但是在水的回收方面却效率非常的低下，能耗较高。但是反渗技术的使用可以有效的解决上述问题，海水淡化工程中使用反渗技术目前已经成为一项非常重大的技术改革。反渗技术的使用可以有效的降低能耗，不仅如此，还可以有效的降低总成本，提升海水的脱盐率。随着社会的不断发展，反渗技术得到了进一步改革进步，在海水淡化方面膜技术的使用也有了一定的起色，特别是超滤膜技术。超滤膜技术主要的特性是具备强大的分离作用以及极大的物化作用。所以其被使用在海水淡化处理中。在海水淡化处理过程中，超滤膜技术的使用可以有效的控制反渗系统中进水水质，最大程度的提升海水淡化的水质。
5、造纸废水处理
就目前而言，在对造纸废水分离技术方面的主要研究成果有：一是对副产生品进行回收，对木素进行综合利用；二是有效浓缩造纸剩下的浆液；三是去除制浆废水中的有害物质等，比如漂白粉。当分子量为2000u的PES200（聚醚砜）膜对造纸SCMP（硫化化机浆）废水进行处理时，其对滤过膜进行清洗后，过滤量可以达到98%。大量数据显示，在处理工业废水时，需要将温度控制在合理的范围内，15℃最适宜，此外在压强0.1MPa，0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜联合使用时效果比较好，其中0.8μm无机膜能够去除30%-45%的COD，而50nm的无机膜效果更好，能够去除55%-70%的COD。
6、回用城市污水
城市污水是一种重要的水资源，随着我国水污染问题的愈发严重，将超滤膜技术应用于城市污水回用，日渐引起了人们的关注。西方国家费了很大的精力处理废水，处理后确仅仅是将其通过排水管网排到地表水源中，这种作为非常不合理。再次，超滤因为其价格方面的优势为污水的回用提供了一种有吸引力的解决办法。其实，从城市污水处理厂和工厂中排出的废水，是作为工业用水，甚至是饮用水的一种非常好的水资源。这在技术上是完全可以实现的。
结语
总之，虽然使用超滤膜技术能够较大幅度提升对水处理的效率，净化了水质，然而在实际操作过程中仍旧存在不少问题，需要我们不断引进先进技术，有效降低膜污染，并改进膜选择方面的处理工艺，同时配合反渗透技术的应用，科学提升环保工程水处理的综合效果。
参考文献
[1] 李志国，臧新宇.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].科技创新与应用.2013（23）：13-14.
[2] 李文敏.超滤膜技术在自来水处理中的应用范例[J].净水技术.2013（S1）：66-67.
[3] 郑东梅.环境工程水处理中超滤膜技术应用[J].资源节约与环保.2014（12）：31-33.
城市的水处理是环境工程的重要内容之一。目前，在水处理中应用较广的是超滤膜技术。采用该技术能有效过滤水体中的悬浮颗粒、胶体物质以及一些藻类、细菌、病毒等，从而起到净化水质的作用。该技术的应用优势为能效低、效率高、处理范围大等，被广泛应用于各种污水的处理中。
一、超滤膜技术实现原理
超滤膜技术是一种把溶液过滤、分离、浓缩的膜透过处理技术。超滤就是指在压力作用下，溶液中的水、无机盐等溶剂以及小分子量的溶质可以通过膜上的微孔到达膜的另一侧，而一些大分子溶质、杂质、藻类、病毒等则无法穿过膜上的微孔，因此就被过滤掉了。通常超滤膜分为两部分，在高压力下的超滤和具有半透性的膜，一般来说，在高压力的作用下，溶液中溶剂与部分低能量的溶质可通过膜上微小的孔到达膜的另一侧，对高分子、高质量的溶质进行拦截，对其他的胶体物质进行筛分，同时膜的表面也具有一定的化学特性，可以对少量的物质进行拦截，在对溶液进行超滤分离时，通过对溶液加大压力，使得溶液在通过膜时，水、无机盐和低能量的分子通过，对相对分子质量高的物质和胶体进行吸附，达到对水体一次净化的目的。超滤膜技术属于微透过和略透过，一般来说通过这种技术可截留的分子量在500～50萬，其分子的直径为0.002～0.100μm。
超滤膜技术不仅像传统水处理技术一样可以过滤掉杂质、颗粒物，还可以对水中的藻类、病毒、水生物等进行过滤，过滤效果好，因此在净水处理、污水处理及回收、含油废水回收、造纸废水回收以及海水淡化等环境工程水处理中得到了广泛的应用。
二、超滤膜技术的特点
通过超滤膜技术的原理可以发现其特点。超滤膜技术主要利用了超滤膜的物理特性，使用物理方法实现主要的过滤过程。因此，第1个特点就是不需要使用大量化学药物，避免了水资源的二次污染；第二，超滤膜技术采用了先进的超滤膜来对水进行处理，过滤效果远远超过传统的过滤技术，有效提高了水处理的效率；第三，超滤膜技术原理简单，过滤过程完全是由过滤系统自动进行，操作方便，需要的设施设备也较少；第四，超滤膜具有耐酸、耐碱等特点，可以在较宽的pH值范围内使用，因此可以被应用于各种酸碱性的废水处理中；第五，超滤膜技术最高可以承受140℃的高温，因此可以使用高温蒸汽进行消毒；第六，超滤膜技术价格较低，与传统技术相比成本差异不大，但是处理效果更好，总体来说也就更加节约资金消耗。
三、超滤膜技术在环境工程水处理中的应用
1、居民饮用水的净化
经济发展的同时也给水环境造成了严重的污染，尤其是饮用水的净化需要亟待解决。随着超滤膜技术的不断进步，其在饮用水的净化方面也取得了良好成，二者组合的过滤工艺是当前也是对生活污水进行高度净化的重要技术之一，大量数据表明，该组合技术可以有效实现出水CODCr稳定在30mg/L，且NH3-N能够维持在最低0.2mg/L，同时有着高达九成的去污净化效果，也就是说经过净化处理的水可以直接回收利用。
2、电镀工业废水
电镀行业涉及较多的重金属，其废水中铬、锌、镉、镍、铜等重金属离子含量大，难以被微生物有效吸收，若采用电解法进行处理则又需要耗费较多的成本，影响企业的经济效益，因此电镀工业废水处理成为企业发展的难题。自超过滤技术产生后该项困难有所解决，由于超滤膜的过滤孔径较小，加之反渗膜连用技术的运用，可有效处理掉电镀废水中大量的重金属离子，以及其他有机碳和硝酸盐等，根据相关实践表明，超滤膜技术除去的镍达到99.8%，有机碳多余87%，硝酸盐达到95%。可见，该技术对电镀废水的处理效果十分明显，对降低电镀废水造成的环境污染治理有着显著成效。
3、含油废水处理
含有废水在工业废水中所占比例较大，根据废水中含有状态的不同，主要分为浮油（漂浮于污水表面的油脂）、散油（混合在污水之中）、乳化油（油内含有乳化剂），由于存在状态不同，对其进行处理的难易程度也有差别，想浮油与散油可以通过沉降、分离、活性炭吸附等方式除去，但是对于乳化油的处理则较难，一般是机械方式难以有效处理，需借助超过滤技术进行。由于超滤膜只允许低分子物质与水透过，而乳化剂中的有机物与表面活性剂等直径较大，无法穿过超滤膜进入滤液，同时在出油过程中BOD与COD也被有效的除去。
4、海水淡化的处理
淡水资源有限，随社会的不断发展，导致地球上淡水资源短缺。海水是组成物质最为丰富的水资源类型，随着社会的不断发展，所以海水淡化处理工作是一项非常庞大的工程。海水淡化是目前有效解决淡水资源短缺的重要方法之一。海水淡化技术已经经历了很长一段发展时间，并且取得了一定的成绩。就目前而言，电渗技术虽然可以有效的实现海水的淡化，但是在水的回收方面却效率非常的低下，能耗较高。但是反渗技术的使用可以有效的解决上述问题，海水淡化工程中使用反渗技术目前已经成为一项非常重大的技术改革。反渗技术的使用可以有效的降低能耗，不仅如此，还可以有效的降低总成本，提升海水的脱盐率。随着社会的不断发展，反渗技术得到了进一步改革进步，在海水淡化方面膜技术的使用也有了一定的起色，特别是超滤膜技术。超滤膜技术主要的特性是具备强大的分离作用以及极大的物化作用。所以其被使用在海水淡化处理中。在海水淡化处理过程中，超滤膜技术的使用可以有效的控制反渗系统中进水水质，最大程度的提升海水淡化的水质。
5、造纸废水处理
就目前而言，在对造纸废水分离技术方面的主要研究成果有：一是对副产生品进行回收，对木素进行综合利用；二是有效浓缩造纸剩下的浆液；三是去除制浆废水中的有害物质等，比如漂白粉。当分子量为2000u的PES200（聚醚砜）膜对造纸SCMP（硫化化机浆）废水进行处理时，其对滤过膜进行清洗后，过滤量可以达到98%。大量数据显示，在处理工业废水时，需要将温度控制在合理的范围内，15℃最适宜，此外在压强0.1MPa，0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜联合使用时效果比较好，其中0.8μm无机膜能够去除30%-45%的COD，而50nm的无机膜效果更好，能够去除55%-70%的COD。
6、回用城市污水
城市污水是一种重要的水资源，随着我国水污染问题的愈发严重，将超滤膜技术应用于城市污水回用，日渐引起了人们的关注。西方国家费了很大的精力处理废水，处理后确仅仅是将其通过排水管网排到地表水源中，这种作为非常不合理。再次，超滤因为其价格方面的优势为污水的回用提供了一种有吸引力的解决办法。其实，从城市污水处理厂和工厂中排出的废水，是作为工业用水，甚至是饮用水的一种非常好的水资源。这在技术上是完全可以实现的。
结语
总之，虽然使用超滤膜技术能够较大幅度提升对水处理的效率，净化了水质，然而在实际操作过程中仍旧存在不少问题，需要我们不断引进先进技术，有效降低膜污染，并改进膜选择方面的处理工艺，同时配合反渗透技术的应用，科学提升环保工程水处理的综合效果。
参考文献
[1] 李志国，臧新宇.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].科技创新与应用.2013（23）：13-14.
[2] 李文敏.超滤膜技术在自来水处理中的应用范例[J].净水技术.2013（S1）：66-67.
[3] 郑东梅.环境工程水处理中超滤膜技术应用[J].资源节约与环保.2014（12）：31-33.