超滤膜技术在节水工程水处理中的应用

刘 航

（长沙市水质检测中心 湖南长沙 410000）

超滤膜是可以把溶液净化、离散、压缩的一种膜透分离技术，处于微滤与纳滤间。其还是胶体物质与悬浮颗粒的有用屏障，可以有效的清除细菌、藻类、病毒与水生物，达到溶液净化、离散、压缩目的。超滤膜技术和古板工艺对比，在环境水处理中有许多优点，如操作压力小、通量较大、能耗少、分离功效高、能回收有效物质等，普遍用在净化饮用水、淡化海水、处理纸浆废水与含油废水等环境工程的水处理中。

1 超滤膜的技术原理和特点

1.1 基本原理：超滤简称UF，是在压力功效下，少数低分子量的溶质和溶剂穿过膜上的微孔抵达膜另外一侧，其余乳化胶束团及高分子的溶质被扣留，使溶液可以进行真正的分离。扣留机理的关键是进行筛分作用，有时候膜外表的化学特征也会有扣留的功效。超滤膜中被扣留下的分子量定义域是在500-500000上下，对应的孔径大概是0.002-0.1μm，操作时的静压差通常是0.1-0.5MPa，扣留下的分子的直径在0.005-10μm之间[1]。

1.2 超滤膜的技术特点：第一，可以有效清除水里的杂质，处理后的水质超过运用传统方法过滤的水质。第二，能完全清除或是消弱化学药剂运用，防止受到二次污染。第三，其技术系统可以自动化，有较高的可靠性，且系统中只配置了开启和关闭两档，运行比较简单。第四，化学稳固性好，耐水解、耐碱、耐酸的功能好，在各个领域内都能广泛使用。第五，耐高温度能达到1400C,能利用温度超高的蒸汽、环氧乙烷来消毒杀菌；还可以在较宽广的PH界限中、强碱、强酸及各种有机的溶剂要求下运用。第六，超滤膜技术的过渡精滤较高，可以把水中99.99%的悬浮物质、细菌和胶体等危险物质清除。

2 超滤膜在环境工程水处理中的实际应用

2.1 净化饮用水

随着国内水污染问题的日渐严重，使水质产生了新的问题，比如产生了隐孢子虫、贾第虫、红虫、水蚤等病源的微生物和水藻蔓延问题。利用超滤膜的技术来净化饮用水，可以把水体里的水藻及会导致人们发病的微生物有效清除掉。而且还可以对水体里的杂质、微量元素、有机物、病源微生物进行过滤，还能达到人类对水质的饮用要求。在进行实验时，可以用混凝沉淀方法，对浸没式超滤膜处理东江水的最佳运行方式进行了研究，给水中的有机物、杂质、病院微生物等有害物质设置多层屏障，减少有害物质的含量，从而得到优质饮用水。

2.2 淡化海水

淡化海水的技术通过五十多年的进步，其技术比较成熟，如今在海水的淡化中主要采用的方法是多级闪蒸、压气蒸馏、反渗透、多效蒸发等，在大型海水淡化中比较实用的是多效蒸发、多级闪蒸和反渗透。伴随超滤膜技术的持续发展，膜技术从1860-1869年开始应用在海水的淡化中。可在这个程中，因为膜污染的问题导致反渗透方法在对海水进行处理时产生了瓶颈，然而超滤膜技术的运用，能对海水的水质进行有效控制，给反渗透提供质量较高的入水。如：在对污染度较高的海水进行处理时，可以应用中空纤维超滤膜来进行，它对变化大、污浊度高的海水有较大适应性，在用浊度高的海水作为进水的状态之下给海水的反渗透装置处理系统[2]。

2.3 处理纸浆废水

利用超滤膜的技术来处理纸浆废水，可以将废水中的一些成分压缩与回收，处理之后的水还能在工艺中使用。纸浆废水的膜分离技术是研究副生产品的回收、木素的综合运用、浓缩造纸所遗留下的浆液、清除纸浆废液中蕴涵的漂白粉及其他有害物质，使处理之后的水可以重新得到有效运用。

2.4 对含油废水进行处理

含油废水具有三种形态：悬浮在废水表面的乳油、搀杂在内部的散油、乳化油。散油与乳油处理起来较为容易，可以运用机械方法对油和水进行分离、活性炭吸收、凝结积定等技术处理，将油分降为最低。乳化油中存在着有机物和活性碳，水中的油分以μm离子形式存在，运用粗粒化法与重力分离的方法都不能把油分离出来，但使用超滤膜技术，能让水与低分子的有机物渗入膜中，清除油的同时把BOD和COD除去，从而完成水与油分离，减少对环境的污染。如:油田中含油废水量一般是 100～1000mg/L，已超过国家的排泄准则（＜10mg/L）,在排泄之前需要应用中空纤维膜分离技术、高效衡压浅层气浮技术来分离，污水温度在400C、操作压在0.1MPa时，膜透水的速度能到60～120L/(m2.h)，悬浮物的粒径中指与固体含量的均值分别是0.82μm与0.32mg/L，达到分泌油田里回注水水质的准则[3]。

3 结语

综上所述，超滤膜技术因其较好的分离性能与物化性能，而被广泛应用于环境工程水处理过程中为了保证环境工程的水质量达到安全用水标准，减轻水里的胶体物质和悬浮颗粒，必须运用超滤膜的技术来对水进行净化。伴随科学技术的持续进步，超滤膜技术的运用范围和发展前程也在不断扩大，并取得了比较好的效果，使供水行业的所有用水标准都切合用水规定，给环境工程用水提供了有戏保障。

[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,2013,45(23):154.

[2]胡宝珍.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].大陆桥视野,2013,53(6):115-117.

[3]杨伟航.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].城市建设理论研究,2012,76(28):134-135.