浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

文章首先论述了超滤膜技术的基本原理及特点，进而论述了超滤膜技术在水处理中的应用。
1.前言
超滤膜技术是一种把溶液滤过、分离、和浓缩的膜透过分离技术，属于微透过和略透过。超滤膜不仅可以滤过颗粒物质及胶体物质，也对两虫、藻类、细菌、病毒和水生物起到滤过作用，这样达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。与传统工艺相比，超滤膜技术在处理污水方面具有损耗低、使用压力低、分离效率高、滤过量大、可回收再利用的优点，所以可以广泛用于净化饮用水、回收生活污水、回收含油废水、回收纸浆废水，海水淡化等。在此，本文就超滤膜技术在环境工程水处理中的应用展开简要阐述，以供参考。
2 .超滤膜技术的基本原理及特点
2.1 超滤膜技术的基本原理
超滤(Ultra Filtration，简称UF)是溶液在压力作用下，溶剂(水、无机盐等)与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧，而高分子溶质或其他乳化胶束团被截留，实现从溶液中分离的目的。超滤的原理是膜的筛分，同时膜的静电作用也可截留。
超滤膜技术可截留的分子量为500-500000 之间，其分子的直径为0.002-0.1μm，操作的静压差为0.1-0.5Mpa，被截留的分子直径0.005-10μm。所以经过滤膜技术后的水量多企且更安全。
2.2 超滤膜技术的特点
2.2.1 有效去除水中杂质，滤过的水质远远好过传统滤过水。
2.2.2 避免大量化学制剂的使用，也减少了再次污染。
2.2.3 滤过系统属自动化设施，操作简单，设备简易，安全性能高。
2.2.4 超滤膜技术有耐酸、耐碱、耐水解的化学性能，其稳定性决定它适合各种领域，能在较宽的PH 范围内使用，可以在强酸和强碱和各种有机溶剂条件下使用。像处理工业废水。
2.2.5 超滤膜技术具有耐高温的特点，可达140℃，所以可以用高温蒸汽和环氧乙烷杀菌消毒。
2.2.6 超滤膜技术过滤精细，可去除水中99.99%的胶体、细菌、悬浮物等有害物质。
2.2.7 超滤膜技术价格低廉，与传统的水处理系统费用相当，污水经处理后，又重新利用，从而节省了成本。
3.超滤膜技术在水处理中的应用
3.1 饮用水净化
现在，我国的水污染日益严重，甚至出现了新的水质问题，如新的病原微生物(贾第虫、隐孢子虫、水蚤，红虫等)和水藻泛滥问题。所以把超滤膜技术用在饮用水净化时，就可以有效除去水中的病原微生物和水藻，甚至对水中的病原微生物、水中杂质、有机物、微量元素等都有滤过作用，这样一来就能满足人们对水质的需求。
在中试实验中，用混凝沉淀的方法，通过浸没式超滤膜处理的东江水；其中的病原微生物、杂质、有机物、微量元素、重金属等在多重膜的阻碍下，其含量酌减，最后得到优质的饮用水。
3.2 造纸废水的处理
在造纸废水应用超超滤膜技术，能把其中的成分浓缩和回收，处理过的水又可以在工艺上使用。造纸废水膜分离技术主要研究：回收副产生品，让木素综合利用起来；把造纸剩下的浆液浓缩起来；把制浆废液中的漂白粉等有害物质去除。
用超滤法处理造纸产生的硫化化机浆(SCMP)废水根据膜使用的不同，出现的结果也不一样：
当分子量为2000u 的聚醚砜(PES200)膜处理造纸硫化化机浆(SCMP)废水，清洗滤过膜后滤过量可达到98%；用直径为0.8μm 微滤(MF)与50nm 超滤(UF)无机陶瓷膜组合工艺对造纸废水进行处理时，在温度为15℃、压力为0.1MPa 的操作条件下，0.8μm 膜对COD (废水中能被强氧化剂氧化的物质)的有效率过率为30%～45%，50nm 膜对COD(废水中能被强氧化剂氧化的物质)的有效率过率为55%～70%。
3.3 含油废水的处理
含油废水有三种状态：飘浮在上面的浮油、混合在里面的散油、含乳化剂的油。浮油和分散油比较容易处理，用机械的方法把油水分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等技术处理后，从而使油分降到最低。但乳化油中含有表面活性剂和起有机物，油分是以微米大小的离子存在水中的，重力分离和粗粒化法都起不了作用，而采用超滤膜技术，使水和低分子有机物透过膜，除油的同时去除COD(废水中能被强氧化剂氧化的物质)及BOD(生化需氧量)，从而实现油水分离。
对于油田中的废水可选择排放前用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行分离：把操作压加到0.1MPa、污水温度40℃时，滤过膜的透水可达60～120L/(m2.h)，这时滤过的含油污水杂质量为0.32mg/L，杂质的直径为0.82μm，完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。
3.4 城市污水回用
城市污水也是重要的水来源，国外的人早已将超滤膜滤水法应用于城市污水回收利用，我国的水污染日渐严重，把超滤膜技术用于城市污水回收利用，正引起了人们的关注。同时用CASS 和超滤膜技术处理生活污水，水力作用时间12h，CODCr(重铬酸盐指数)浓度在215～677mg/L 之间时，该组合工艺滤水量CODCr(重铬酸盐指数)的稳定在30mg/L 左右；当NH3-N(废水中氨氮含量指标)浓度为22.2～41.2mg/L 时，滤过水中NH3-N(废水中氨氮含量指标)最低可达0.2mg/L，滤过率达到90%以上，滤过水pH 值在7.26～7.89 之间，滤过水浊度小于0.5，出滤过水水质符合回用水标准，可直接回用。
超滤膜技术在环境工程水处理中被广泛应用，发挥着不容忽视的作用，各工厂企业都可借鉴，不仅提升业绩，更能节省能源环保。