摘要：随着对水质要求的日益提高，膜技术的应用将成为国内外重点发展的前沿课题，其中膜污染的控制研究是该技术能否大范围推广的关键问题。本文对超滤膜技术的基本情况与特征等进行研究，并对超滤膜技术在水处理技术中的应用情况进行分析。
关键词：超滤膜；水处理；污染；控制措施；
随着我国经济的发展，人们的环保意识不断提升。我国是水资源缺乏的国家，因此需要应用先进的水处理技术，回收水资源。传统水处理技术中对细小杂质的处理工艺较为复杂，且处理效果不好，很难有效的去除水中的有害物质，影响着人们的饮用水安全，不符合现今社会人们对健康的要求。因此，通过人们的不断研究，提出了新的处理工艺，通过膜分离技术来处理饮用水，水质满足人们对健康的需求。本文主要介绍膜处理技术中的超滤膜处理技术。
1超滤膜技术的基本概述
1.1膜污染机理
关于膜的污染机理目前研究中尚没有统一的理论，但普遍认为，从微观上膜污染是在范德华力以及双电层作用下的大分子污染物和膜表面以及大分子溶质间相互作用的结果。在范德华力和双电层的作用下，与膜表面带电性相同的污染物对膜的污染小，而带电性与膜表面相反的污染物对膜的污染严重。从宏观上讲，浓差极化使得某些溶质在膜表面的浓度超过其溶解度；同时水中微粒、胶体离子或溶质分子与膜发生物理化学作用，使膜的透水量下降。滤饼层是大量微粒在膜表面逐渐累积而形成的覆盖在膜表面的污染层，其会增加透过阻力，降低膜通量。膜的吸附是污染物与膜微观作用的结果，是造成膜污染的关键。膜孔堵塞是由于污染物在膜表面或膜孔内吸附或沉积造成的，其结果使膜孔窄化，导致膜通量下降。有研究表明，超滤除杂有3种形式：1）在膜表面的机械截留；2）在膜孔中停留；3）在膜表面及膜孔内吸附。膜污染是由无机物沉淀、有机物吸附、颗粒物沉淀和微生物黏附生长及其相互作用引起的。
1.2超滤膜技术特点
超滤膜技术的特点包括下述几点：第一、先进性、便捷性。与传统滤膜技术相比，新技术更为先进，符合新时代水资源需求，效率更高。操作便捷度高，可达到全自动等基本要求。第二、新技术主要借助物理作用完成操作，未采用外部添加剂、化学品等物质，避免了环境二次污染问题。第三、成本低，该技术基建费、运行费用等低，原因在于超滤膜技术使用仪器少、操作便捷度高，因此投入成本和运行成本更低廉。第四、耐酸耐碱效果突出。超滤膜技术可抵抗强酸强碱环境，这是其他水处理技术无法比拟的优势，增加了该技术的应用范围。第五、超滤膜技术在高温条件下仍然可进行相关操作，一方面可实现高温杀菌的效果，另一方面还可对水体净化增加一道保障措施。
1.3超滤膜技术的优缺点分析
超滤膜技术在环保工程水处理中的应用主要有以下几个优点，使用超滤膜技术净化后的水质好，能够将水中的细菌有效清洁，安全性比较高，净化之后化学残留度比较低，不会出现金属元素超标的现象。而且这一技术的应用难度比较低，能够有效地处理不同规模的水，而且其操作起来非常简单，处理效率高，处理时不需要额外填加药剂。但是这一技术不能够有效地处理溶解性离子，进一步脱盐处理还需要后续增加反渗透膜组件等，而且这一技术对于环境还有一定的要求，不能被阳光直射也不能被冷冻，对于温度的耐受有一点的范围，通常水处理工程中都是放置于室内。
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2超滤膜技术在水处理中存在的问题
超滤技术在水处理的各个领域上应用较多，但是作为新型水处理技术，在应用过程中也产生了一定的问题。应用过程中存在的问题主要包括以下几点：一是不管超滤技术采用侵入式或压入式，都需要辅助设备进行操作，给工艺应用造成不便；二是如果膜被污染则会影响超滤技术的应用效果。膜污染主要有：生物污染、吸附污染和沉淀等污染。因此在使用时需要对超滤膜进行定期维护，提升系统的处理效果，避免膜污染的发生；三是超滤膜技术尚不成熟，与其他工艺联合使用较少，制约了超滤膜技术的发展；四是超滤膜技术应用在农村区域，由于缺少技术人员和运行成本较高，农村水处理中应用较少。
3滤膜应用对策
3.1完善超滤膜处理技术
超滤膜技术在水处理中具有非常明显的优势，但是在实际的操作过程中也容易遗留很多的分子，因此在超滤膜技术的应用中必须要结合其他的处理技术。比如可以在超滤膜技术的应用中利用粉末活性炭对部分分子进行吸附，通过合理的调配使用剂量，使得活性炭与超滤膜形成良好的互补关系，进而有效的调节水的浊度，对水的致突变活性进行有效的抑制。
3.2提升超滤膜清洗水平
利用超滤膜处理水问题时，需要对水污染的差异性进行有效的分析，并采取合理的方法进行解决。并做好前期的准备工作，如果在水处理中发现污染的情况可以及时的采取事先准备的方案，有效的解决水污染的问题。此外，在净水处理过程中，还需要对水原料的情况进行准确的分析，保证水处理技术的合理性，提升水的质量，减少超滤膜污染。
3.3注重新生代滤膜的研发
超滤膜在水处理的应用中，如果被污染将会导致水资源的二次污染，降低水的质量。但是如果采用化学试剂进行清理会导致操作过程繁琐。因此还需要加强对新生代滤膜的研发，提升滤膜的过滤能力，提升抗氧化性以及抗污染能力。此外在新生代滤膜的研发中还需要注重延长滤膜的使用寿命，降低水处理的成本。
4水处理工业中超滤膜技术的应用前景分析
随着超滤膜技术的发展和完善，目前水处理技术中，超滤膜技术的应用已经非常普遍。比如饮用水处理技术，工业纯水超纯水的制造技术，中水回用技术，海水淡化技术，污水处理技术等等都有一定的应用。所以，在水处理领域，超滤膜有非常好的发展前景。当然，也还有一些需要攻克的技术问题，比如超滤膜的清洗效率的提高，超滤膜的使用寿命的提高，超滤膜对于特定化学物质的耐受性等等方面，需要进一步完善。
总结：超滤膜技术是新型水处理技术，对国内生态保护效果的维持具有较高重要价值，在污染防治和污水资源化利用等方面起到重要作用。相比于传统的处理工艺优点较多，但在实际应用中，还应改进处理方法，减少膜污染问题，不断的研发改进。
参考文献：
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[2]康卫佳.环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（5）.
[3]张国俊，刘忠洲.膜过程中超滤膜污染机制的研究及其防治技术进展[J].膜科学与技术，2001，8（4）.
论文作者:张晓东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
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