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摘要：我国环境保护技术随着环境工程建设的持续推进而不断发展，催生了众多新型的环境净化技术，环境工程水处理中的超滤膜技术就是其中的典型代表。在环境工程水处理环节中，超滤膜技术凭借其强大的水过滤效果获得了广泛应用。在阐述超滤膜技术基本原理及特点的基础上，深入分析了超滤膜技术在环保水工程处理中应用。
关键词：超滤膜技术 环境工程 水处理 原理 应用
前言：改革开放以来，我国经济不断发展，但在经济快速发展的同时也给环境带来了负担。所以在我国经济达到一定水平的情况下，我国对环境问题也越来越重视。尤其是对水污染的问题，重视程度要更高一些。目前来说，我国在水体净化方面应用最为广泛的一项技术就是超滤膜技术。这项技术对水中的杂质有很好的过滤效果，因此这项技术被利用在很多水体净化的问题上。这项技术是能够将水中的杂质与水体进行分离，并且把水中的有害物质净化甚至还可以将水中的有用的物质进行回收的升级版净水方式。当然为了满足人们对水资源的需要，人们研究出了很多对水资源净化有很好效果的净水技术，超滤膜技术就是其中作用最广泛的一种。这项技术不但分离效果比较好还具有很多优点，比如耗能低，对环境的要求并不是很严格。目前这项技术还在不断地进行着改进和完善，更进一步的提高效率。
一、超滤膜技术的原理及特点
1、超滤膜技术的原理
超滤膜技术的工作原理主要就是将水中的杂质过滤出去，超滤膜技术当中的膜结构类似于我们高中生物当中了解到的半透膜结构，他会把一些小分子的物质与这些大分子的物质进行分离。当然这一过程当中需要有压力的参与，压力可以让被污染的水体尽可能地通过膜结构来得到净化，同时也更有效果的将两类分子进行分离。这两类分子其中大分子包括一些植物，而小分子包括一些小分子的溶质，无机盐等等，这就是为什么超滤膜技术在过滤的同时还会对水体起到净化作用。因此这项技术被运用到很多水体净化方面的项目上，比如海水淡化，净水处理。
2、超滤膜技术的特点
超滤膜技术有六个最主要的特点：首先，与传统技术相比超滤膜技术要更为先进，更符合当今社会对水资源的需要，比传统技术效率更高。第二，超滤膜技术在工作时操作非常简单，而且这项技术运用用到的设备并不多，工作时也是全自动形式，非常方便，简单。第三，这项技术在工作时运用到的基本上都是物理技术，没有化学物品参与其中，不会对经过净化的水造成污染，从一定程度上节约了成本。第四，超滤膜技术的投资成本比较低，因为运用到的仪器比较少，操作也简单，所以投入的成本也相对较少。第五，超滤膜技术有很强的耐酸碱度的特点，一般的技术都会考虑到这方面的问题，但超滤膜技术当中本身就具有耐酸碱度的特性，所以这也是它的一项优点。最后，超滤膜技术可以在超过一百度的温度下仍然正常运行，这样不但可以进行高温杀菌，同时还可以对水体进行净化。
二、超滤膜技术在环保水工程处理中应用
超滤膜技术可以极其宽泛地应用于环保水工程处理领域，不仅可以应用于工业用水领域，而且还可以用于生活饮水领域，极大地提升人们的生活质量和水平。
1、超滤膜技术在饮用水净化中的应用
超滤膜技术相较于传统的混凝、沉淀、过滤法等净水工艺而言，具有更大的优越性和效能，传统的净水工艺尽管可以满足人们的饮用水水质标准，却使饮用水源得到不同程度的污染，为此要提升饮用水净化工艺的安全性品质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要采用超滤膜工艺和技术，去除饮用水源中的细菌、大肠杆菌等微生物，降低水的浊度，还可以较好地去除水体中的溶解性有机物与金属离子，使之达到最佳的运行通量和运行周期，提升膜组件运行的稳定性和产水回收率。
具体的超滤膜操作方法包括以下内容: (1) 过滤。由给水泵向超滤系统供水，实现全流过滤，过滤的时间通常为半个小时到一个小时之内，通量范围为60-120L/( m2 h) ( LMH) ，跨膜压差通常要小于80kPa。(2) 反冲洗。在系统过滤之后会有污染层沉积于膜的表面，要对膜组件进行反复的冲洗，将膜表面的污染物冲洗出系统，恢复膜组件的通量，通常要使反冲洗的时间保持40-60s，反冲洗的频率要每隔30-60分钟一次，反冲洗的通量控制在200-250LMH。(3) 化学强化反冲洗。由于单纯的清水反冲洗难以完全清除过滤原水中的细菌、有机物和无机物，为此，还要添加化学药剂，采用带压反洗水、逆过滤的方向，将化学药剂浸泡液对膜组件进行反复的漂洗，可以根据不同的情况选取酸洗或碱洗两种方式，其中: 酸洗主要采用450mg /L、pH为1.9-2.1的HCl药剂; 碱洗主要采用525mg /L、200mg /L、pH 为11.9-12.1的NaOH和NaClO 药剂。
2、超滤膜技术在城市污水深度处理中的应用
城市污水经由二级生物处理可以较好地去除大部分的有机物、氮磷等污染物，然而，还无法完全满足污水回用的要求，为此需要进行更进一层次的深度处理。要通过超滤膜工艺和技术，去除二沉池出水中残留的悬浮物、色度、有机物等，可以采用超滤膜污水深度处理的中试工艺，重点检测城市污水中的化学需氧量、悬浮物、色度、浊度、温度等指标，达到高达93.83%的城市污水回收率，具有一定的推广应用价值。
3、超滤膜技术在工业废水处理中的应用
我国工业化快速发展的进程产生了巨大的经济效益，然而同时也产生出大量的工业废水，这些工业废水的排放极大地污染了人们的生产和生活环境，为此，要将先进的超滤膜技术应用于工业废水的处理领域，利用超滤、渗析、反渗透等方式进行实践应用。
(1) 在含油废水处理中的应用。含油废水来自于钢铁厂的冷轧乳化液废水、金属切削和清洗产生的废液，可以通过含油废水的透过液去除油质。要在应用超滤膜技术的过程中，选择适宜的膜类型，根据出水水质的要求及油的存在形态选择适宜的膜，对于污水中的油是分散油的状态，可以选择孔径为10-100μm的微滤膜; 对于污水中的油含有表面活性剂，则可以选择亲水或亲油的超滤膜进行分离。并且，在采用超滤膜技术的过程中，还要考虑到操作压差、膜面流速、废水浓度、温度、膜污染及清洗等方面的影响，以达到良好的应用效果。
(2) 在含重金属废水处理中的应用。重金属废水对环境的污染威胁较大，传统的对废水中的重金属进行溶解处理或转移的方式并不合理，为此，可以采用先进的超滤膜技术进行处理，如:采用烧碱中和并进行超滤膜过滤的方法; 选取适宜孔径的超滤膜，调节其PH值以去除重金属离子。
(3) 在食品废水处理中的应用。对于食品废水的传统处理方式是采用直接的处理手段，极大地浪费了资源，增大了处理成本。然而，超滤膜技术则可以较好地净化废水，回收有用物质。
(4) 在造纸废水处理中的应用。造纸业必须产生含有一些化学物质的废水，可以采用超滤膜技术截留其中的化学物质，实现化学物质的回收再利用，更好地实现水的循环利用。(5) 在制革工业废水中的应用。制革工业废水含有大量的石灰等原材料，并含有数量极大的悬浮物，可以采用超滤膜技术分离制革废水中的蛋白质等物质，减少对环境的污染。
结语：
我国对环境的重视以及对水资源的质量要求越来越高，在水体净化方面肯定还能有所突破，所以，超滤膜技术会有很好的发展前景。虽然这项技术已经在我国得到了比较好的发展，应用也比较广泛，但不得不说其中还是存在着一些问题的，这项技术还有发展的空间，相信我国有关的工作人员能够将这项技术进行很好的完善。
参考文献：
[1]林英姿,史妍.超滤膜技术在饮用水处理中的研究现状[J].吉林建筑工程学院学报,2014.
[2]张付荣．探析环保工程水处理过程中应用超滤膜技术对策[J].科技资讯，2015．
论文作者:廖英儒
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/29
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