环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用

摘要：随着我国经济的快速发展，环境污染问题日益严重，其中水污染问题尤为突出。据统计，我国七大水系和湖泊整体污染严重，水质达标率仅为7%。随着超滤膜技术的使用，较多问题逐渐显现，膜污染会导致超滤的产水性能下降，影响超滤膜的运行寿命，增加运营成本，从而制约了超滤技术的推广应用。基于此，本文重点总结了超滤膜在废水处理领域的应用现状，探讨了超滤膜技术应用，以期为超滤膜技术的研究及工程应用提供借鉴。

关键词：环保工程；水处理；超滤膜技术

引言

在社会经济稳步发展的前提下，生态问题的解决尤为重要，必须重视环保工程中的水处理工作，以此来达到净化水质的目的。为了保护水资源、改善水环境，环境工程水处理技术得到了广泛关注和应用。其中，超滤膜技术以其独特的分离机制和优异的性能，成为水处理领域的重要技术之一。超滤膜技术是一种基于膜分离原理的水处理技术，通过物理截留作用去除水中的悬浮物、胶体、细菌等污染物，从而提高了水质。基于此，探讨超滤膜技术在环保工程水处理中的应用，具有十分重要的现实意义。

1超滤膜水处理技术原理

超滤膜是一种微孔膜，孔径通常在0.01～0.1μm之间，能够有效地截留水中的悬浮物、微生物、细菌、病毒等微小颗粒，同时允许水分子和溶解物通过，实现对水质的过滤和分离。在超滤膜水处理系统中，污水会被施加一定的压力，使得污水通过超滤膜的微孔时被截留的杂质在膜表面形成浓缩液。通过压力驱动的方式，实现对污水中杂质的有效分离和过滤，超滤膜水处理技术能够有效地去除水中的悬浮物、微生物、细菌等有害物质，同时保留水中的溶解物和有益成分，实现对水质的净化和提纯。超滤膜技术不需要大量的化学药剂，操作简单，且对作业环境的要求相对较低，能够减少对环境的污染；超滤膜的微孔结构能有效截留悬浮物、蛋白质等大分子物质，从而实现对水质的提纯和分离，提高水质的纯度和透明度；超滤膜技术能够高效地去除水中的杂质和污染物，减少了后续处理工序和化学药剂的使用，能在降低企业的净水成本的同时提高水资源的利用效率。

2水环境污染现状

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，我国水环境污染问题日益严重。工业废水、生活污水、农业面源污染等各种污染源的排放，使得我国许多河流、湖泊和地下水体受到严重污染。水体富营养化、饮用水安全问题、生态系统破坏等问题日益突出，给人们的生活带来极大困扰，也制约了经济社会的可持续发展。在这样的背景下，我国政府高度重视水环境保护工作，制定了一系列法律法规和政策措施，加大了水污染治理力度。然而，由于历史累积问题和新的污染源不断产生，我国水环境污染现状仍然不容乐观。据相关数据显示，我国仍有大量河流、湖泊未达到地表水环境质量标准，城市饮用水水源地水质状况也存在安全隐患。然而，在水处理技术的发展过程中，仍面临诸多挑战。污染物种类繁多、浓度变化大，单一技术难以实现高效去除；水处理设施的运行维护管理水平亟待提高，以确保处理效果的稳定性和可靠性。此外，水资源短缺问题日益突出，水处理技术在提高水资源利用率方面也面临巨大挑战。

3环保工程水处理过程中超滤膜技术应用分析

3.1食品行业应用

目前，食品种类多样，食品质量不断提高，但在食品加工生产环节产生的食品污水中，悬浮物较多，可能对供水资源安全构成威胁。因此，食品行业污水的处理尤为重要，必须经过科学与有效处理，才能避免废水排放给周围环境带来的不利影响。那么，使用超滤膜技术来改善水质，让排放到自然水体中的食品行业污水无污染，并且满足灌溉用水需求。例如，食品加工环节排放出的废水会加剧水体富营养化问题，所以要合理选择膜孔径，过滤水中细菌、微生物、颗粒物、病毒等多种物质，还可以从食品污水中回收部分淀粉与乳糖等物质，一方面满足污水净化需要，另一方面可以实现物质加收与利用，有助于推动食品工业在新时期的绿色化与持续化发展。

3.2污水处理技术

城市污水处理厂通过超滤膜技术的应用，可以实现污水中微生物、胶体等小颗粒的高效去除，大大提高出水水质。另外，超滤膜技术可以显著减少污泥的产生，从而降低后续处理负担，有利于污水处理厂的可持续运营。例如，某城市污水处理厂在采用超滤膜技术后，出水水质得到了显著提升，悬浮物去除率达到了99%以上，细菌、病毒等微生物的去除率也非常高，同时污泥产量减少了约30%，从而降低了后续处理的成本。在工业生产过程中，超滤膜技术可以有效地对工业废水进行深度处理，去除有害物质，使废水达到排放标准。同时，超滤膜技术还可以将废水中的有价值物质进行浓缩回收，实现了资源化利用。例如，某化工厂采用超滤膜技术处理其产生的废水，废水中悬浮物的去除率高达98%以上，COD（化学需氧量）去除率也达到了80%以上[1]。

3.3反渗透技术

在城市污水处理过程中，应用反渗透技术还可以有效地净化和处理城市污水。利用这一技术，主要是为了实现对污水中的离子、小分子等进行截留。利用水作为溶剂进行选择性渗透，可以实现有目的的污水分离净化处理。通常，反渗透技术的运用可分为渗透、反渗透与渗透平衡三个阶段。在城市污水中，由于不同物质的密度各不相同，不同物质在渗透过程中浓度会逐渐改变，因此，在渗透到一定程度时，就会出现浓度差。此时，物质就会出现反渗透现象。而在反渗透完成后，借助半透膜可以对其进行成功分离。在两边浓度相等后，就实现了渗透平衡。由于反渗透技术拥有较高的截留效率，这一技术也被广泛运用于污水处理过程当中。

3.4海水淡化技术

海水淡化技术利用反渗透膜过滤将海水中的盐分和杂质去除，从而转化为可用于饮用水、农业灌溉或工业用水的淡水的过程。海水淡化技术主要包括蒸馏法、反渗透法和电解法等，其中蒸馏法主要有多级蒸馏、闪蒸和多效蒸馏等工艺，是最早应用的海水淡化技术之一，可通过加热海水，将海水蒸发并凝结成淡水，从而实现去除盐分的目的；反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术，具有高效、节能和适用于不同规模的优点，可在高压下使海水通过半透膜，截留水分子中的盐分和其他杂质，从而得到淡水；电解法是一种较新的海水淡化技术，具有能耗低、操作简单等优点，可通过电解海水中的离子沉淀或析出水分子中的盐分和其他杂质，从而实现淡化海水的目的[2]。

3.5苦咸水深度处理

虽然超滤膜本身不具备脱盐功能，但可以作为反渗透等脱盐工艺的预处理或后处理环节，提高整体脱盐效率。在预处理中，超滤膜去除悬浮物、胶体等杂质，减轻反渗透膜的负担；在后处理中，超滤膜可以进一步去除反渗透出水中的微量有机物、细菌等杂质，提升出水水质；超滤膜技术常与反渗透、纳滤等其他膜技术联合使用，形成膜组合工艺。这种组合工艺能够充分发挥各种膜技术的优势，实现高效、经济的海水淡化和苦咸水脱盐[3]。

结束语

总之，超滤膜技术在环保工程中的应用将为我国水处理领域带来新的机遇和挑战。因此，在生活废水、城市污水与海水淡化等方面要积极使用超滤膜技术，根据不同处理需要选择针对性处理方式，保证整体处理效果与水资源水质。未来，不断探索超滤膜技术应用途径，持续创新与优化超滤膜技术，增强其操作性能，推动超滤膜技术的进步，发挥其在环保工程中的更大作用，实现社会与经济的稳健发展。

参考文献：

[1]褚淑燕，寇常兰.环保工程水处理过程中超滤膜技术运用探讨[J].皮革制作与环保科技，2023，4（02）：8-9+33.

[2]袁训龙.超滤膜技术在工业环保水处理工程中的应用[J].现代工业经济和信息化，2022，12（12）：163-165.

[3]汪顺利.环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析[J].资源节约与环保，2022，（08）：65-68.