超濾膜技術在環境工程水處理中的應用

超濾膜技術是介于微濾和納濾之間的一種能夠凈化、分離或濃縮溶液的膜滲透分離技術。超濾膜是懸浮顆粒和膠體物質的有效屏障。同時，超濾膜還能有效去除“兩害、藻類、細菌、病毒和水生生物”，從而達到溶液凈化、分離和濃縮的目的。與傳統工藝相比，超濾膜技術具有能耗低、操作壓力低、分離效率高、通量大、水處理中有用物質可回收等優點。廣泛用于飲用水凈化、生活污水回收、含油廢水、紙漿廢水、海水淡化等水處理。本文簡要介紹了超濾膜技術在環境工程水處理中的應用，以供參考。

2超濾膜技術的基本原理及特點

2.1超濾膜技術的基本原理

超濾(超濾)是指在壓力的作用下，溶劑和一些低分子量溶質通過膜上的微孔到達膜的另一側，而聚合物溶質或其他乳化膠束被截留以達到從溶液中分離的目的。攔截機制主要是篩選，但有時膜表面的化學特性(膜的靜電效應)也起到攔截作用。超濾分離時，在給料液施加一定壓力后，由于膜表面和微孔的初次吸附，聚合物和膠體物質被超濾膜堵塞，堵塞在孔中，機械篩分在膜表面，而水、無機鹽和低分子物質則透過膜。

超濾膜技術的分子量截止范圍約為500-500000，相應的孔徑約為0.002-0.1μm，操作靜壓差一般為0.1-0.5MPa，分離組分的直徑約為0.005-10μm，

2.2 超濾膜技術的特點

對雜質的去除效率高，產出水水質比傳統方法好得多。

2。完全消除或大大減少化學試劑的使用，避免二次污染。

3。該系統易于自動化，可靠性高。操作簡單，設備僅在兩個檔位打開和關閉。

4。它具有良好的化學穩定性、耐酸性、耐堿性和耐水解性，可廣泛應用于各種領域。

5。耐熱溫度可達140℃，超高溫蒸汽和環氧乙烷可用于滅菌消毒。可以在很寬的酸堿度范圍內使用，可以在強酸、強堿和各種有機溶劑的條件下使用。

6。過濾精度高，可有效過濾水中99.99%的膠體、細菌、懸浮固體等有害物質。

7。相當于常規水處理系統成本的生活污水，采用超濾處理，以提高水質回用，而工業廢水由于一般技術達不到標準，可以采用超濾充分處理。

3超濾膜技術在水處理中的應用

3.1 飲用水凈化

目前，隨著我國水污染問題的日益嚴重，我國出現了新的水質問題，如賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲(兩種蠕蟲)、水蚤和紅蟲，藻類污染加劇，氣味和藻毒素、水的生物穩定性等。超濾膜技術應用于飲用水凈化時，可以去除水中的水蚤、藻類、原生動物、細菌甚至病毒等微生物，對水中的病原微生物、濁度、天然有機物、微量有機污染物、氨氮等有很好的處理效果，可以滿足人們對水質的要求。

例如，張燕等人[2]以混凝沉淀為預處理方法，通過中試研究了浸沒式超濾膜處理東江水的z大優化運行模式。該工藝通過設置多級屏障，可以逐步降低水中病原微生物、濁度、天然有機物、有毒有害微量有機污染物、氨氮、重金屬等含量，醉后即可獲得飲用水。

3.2造紙廢水的處理

超濾膜技術應用于造紙廢水，主要是濃縮回收部分成分，滲透水返回工藝中使用。一般來說，對m

3.3含油廢水的處理

含油廢水有三種狀態:浮油、分散油和乳化油。前兩種更容易處理，可以通過機械分離、混凝沉淀、活性炭吸附等技術進行處理，將含油量降低到非常低的水平。然而，乳化油含有起同樣作用的表面活性劑和有機物。油以微米級離子的形式存在于水中。重力分離和粗粒化都很困難。采用超濾膜技術，使水和低分子有機物滲透膜，除油的同時去除化學需氧量和生化需氧量，實現油水分離。

例如，油田含油廢水中的含油量通常為100 ~ 1000毫克/升，超過 排放標準(10毫克/升)。因此，采用先進的平衡壓力淺層氣浮技術和中空纖維膜分離技術進行排放前分離。當操作壓力為0.1MPa，污水溫度為40℃時，膜滲透率可達60 ~ 120 L/(m2·h)，出水含油量微量。懸浮固體的平均含量為0。32毫克/升，懸浮固體的中值粒徑為0。82μm，完全符合水質超低滲透油田回注水標準。

3.4城市污水回用

城市廢水是一種重要的水資源。英國膜法在國外已廣泛應用于城市污水回用。隨著我國水污染問題日益嚴重，超濾膜技術在城市污水回用中的應用越來越受到重視。例如，唐·范敏等人[5]采用CASS和超濾膜組合工藝處理生活污水。當水力停留時間為12h，CODCr濃度為215~ 677毫克/升時，該工藝出水CODCr穩定在30毫克/升左右；氨氮濃度為22.2~ 41.2毫克/升時，出水氨氮濃度可低至0。2毫克/升，去除率可達90%以上，出水酸堿度在7.26~7.89之間，出水濁度小于0。5，出水水質優于回用水標準，可直接回用。

3.5海水淡化

海水淡化技術在發展半個世紀后已經技術成熟。目前主要的海水淡化方法包括反滲透(SWRO)、多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(MED)和加壓蒸汽蒸餾(VC)，而只有SWRO、MSF和MED適合大規模海水淡化。隨著膜技術在發展年的不斷發展，膜技術自20世紀60年代開始應用于海水淡化。然而，在此過程中，由于膜污染問題，反滲透系統在處理海水方面存在瓶頸。超濾膜技術的應用可以有效控制海水水質，為反滲透系統提供高質量的進水。