1天津市环境科学学会 天津 300191；2天津市联合环保工程设计有限公司 天津 300191
摘要：随着环境问题日益严重，水资源也被严重污染，需要经过一定的处理才能饮用。因此，超滤膜技术的应用范围逐渐扩大，随处可以看到它留下的足迹。在环保工程水处理方面，超滤膜技术的应用在保证人们安全饮水的同时，也满足了新时代下各个领域发展的需要。本文主要针对超滤膜技术在环保工程水处理中的应用进行了探讨。
关键词：环保工程；水处理；超滤膜技术；基本原理；应用
一、超滤膜技术概述
（一）超滤膜技术的原理
（1）超滤原理
超滤膜技术本质上是过滤的一种，相对于传统滤纸过滤来说，超滤膜技术属于一种精度更高、更便捷的过滤方法。超滤膜技术与传统滤纸过滤依据的是同一种物理原理，因此两者本质上相同。超滤是随着现代技术发展而产生的更加先进的过滤介质。超滤原理指的是外部做功推动原水，因超滤膜本身材质与构造的特点，在一定空间内造成膜内、外两侧压强差，原水受到压力缓缓通过超滤膜介质，由于超滤膜介质的特性做出被动筛选，使得超滤膜另一侧流出的水中不含细菌、砂砾等大分子污染物。
（2）微透过原理
微透过原理属于物理原理，本质上是指水经过超滤膜介质的过滤过程。因为筛网直径的限制，在水经过超滤膜介质的过程中，所含杂质与细菌无法通过0.002～0.100μm的筛选区间。随着我国现代科学技术的发展，现今超滤膜技术已从单膜过滤发展到多膜过滤，这意味着微透过原理在超滤膜技术上得到进一步的应用。微透过原理与超滤原理的不同点在于：微透过原理指的是水处理过程中由于超滤膜介质本身的特性而进行的过滤，具有细指超滤膜介质“筛网”性质的功能；超滤原理指的是水处理过程中由于超滤膜设计而进行过滤的过程，具有概述整个过滤阶段的功能。
二、超滤膜技术特点
相比于传统的水处理技术，超滤膜具有很好的物化性能和分离性能。超滤膜在物化性能方面，其化学性质相当稳定，具有较高的耐酸性能、耐碱性能和耐水解性能。超滤膜技术耐高温能力也相对较高，其最高使用环境温度能够达到140℃，并能够使用超高温的蒸汽和环氧乙烷进行消毒杀菌。超滤膜的PH使用范围也相对较广，能够在各种强碱或强酸溶液中使用。超滤膜也具有较高的分离性能，比传统的水处理方法的去杂质效率更高，能够彻底消除或有效减少化学药剂的使用量，从而有效避免二次污染。此外，超滤膜也具有非常高的过滤精度，能够将水中有害物质，如细菌、胶体以及悬浮物等有害物质有效过滤99.99％，且去可靠性能高，安装方便，运行简易，被广泛运用于现目前的环保工程的水处理中。
三、超滤膜技术在环保工程水处理中的应用
（一）食品工业污水中的应用
我国水污染问题在日益增多的工业废水、城市生活废水下也变得更为严峻，人们对饮用水逐渐提出了更高的水质要求，饮用水工程中净化饮用水这一工作也变得极为重要。此时，就必须处理、净化饮用水中的真菌、病毒、细菌、微生物及悬浮物，有效控制含量[2]。而在这一工作中，超滤膜技术能够发挥显著作用，不但能将水中微米级颗粒有效去除，同时还能将传统水处理技术无法处理的纳米级颗粒解决，在将水中细菌悬浮物等有害物质解决之后，推动饮用水水质的提升。
（二）居民饮用水的处理
在我国经济飞速发展的同时，水资源遭到了严重的污染。采取有效的策略净化饮用水，解决人们各方面的用水问题已成为迫在眉睫的事情。
在居民饮用水净化方面，超滤膜技术的应用能够极大提高水质。它会先彻底清除饮用水中各种病原微生物。进而，对饮用水中的有害物质、多余有机物等组成成分进行过滤。具体来说，在饮用水净化方面，主要采用的是混凝沉淀法。在处理居民饮用水方面，采用超滤膜技术和CASS相融合的方式，可以高效净化生活污水，达到90%的净化效果。据相关研究表明，这种组合方式的应用可以使居民应用水经过处理之后直接回收利用，为保证居民的饮水安全提供了重要的支撑力量。
（三）海水淡化
海水在地球上含量较为丰富的水资源，随着淡水资源的不断紧缺，海水淡化便成为了有效解决淡水资源短缺的一个要途径。海水淡化技术经过几十年的发展，取得了一定的成就。现目前，电渗技术已经能够直接实现海水淡化，然而水的回收率却较低，能耗也非常大。运用反渗技术进行海水淡化是一项重大的技术突破和改革，不仅能耗和成本都相当低，其脱盐率也相当可观的。随着反渗技术的发展，膜技术在海水淡化方面也得到了一定发展，尤其是超滤膜技术。超滤膜由于其强大的物化性能和分离性能，应用于海水淡化中，能够有效控制反渗系统中入水水质，提高海水淡化水质。
（四）处理电镀废水
电镀工业中用水量相对较大，产生的废水也相对相对较多。由于电镀工业的特殊性，其废水中往往含有大量的较强毒性的六价铬、铜、镍、镉、锌等重金属离以及子氰化物，对人体、动物以及农作物都有着严重的危害，因此，应当对电镀废水进行有效处理。电镀废水中的离子很难被微生物吸收，可生化性较小。采用铁氧化法进行电镀废水处理时，处理后的出水污泥含量较多，色感较差；采用电解法进行电镀废水处理时，投资及耗电量都相当大，成本相对较高。然而，采用超滤膜和反渗膜连用技术进行电镀废水处理时，能够有效去除电镀废水中的87％的总有机碳、99.8％的镍、95％的硝酸盐以及97％的导电率，有效降低渗透膜的污染，提高渗透膜30％～50％的通能量，对电镀废水进行有效处理，降低电镀废水对环境的污染。
（五）对含油废水的处理情况
随着我国城市化进程的不断加快，含油废水的排放量不断增多，对城市水资源造成了严重的污染，因此，有必要对含油废水进行处理。常见的含油废水有乳油、乳化油和分散油三种。对于分散油和浮油的处理相对容易，对乳化油的处理却相对较难。然而运用超滤膜技术处理含油废水时，能够有效地使水和分子量较低的溶质透过，有效截留含油废水中的乳化油BOD以及COD，有效实现含油废水的处理，降低含油乳油和分散油的处理可以采用以下几种方法：①利用机械进行分离；②对含油的废水进行凝聚沉淀；③采用活性炭进行吸附。这些都能够成功的实现水和油的分离。这些方法属于常规的简单易操作的处理方法。对于乳化油的处理方法则相对复杂一些因为乳化油中含有表面活性剂成分以及作用与活性剂相似的其他有机物质。油的成分通常以离子的形式存在于水之中。只有使用超滤膜技术使乳化油中的低分子量的有机物质和水成分成功穿过滤膜，才能实现水油的分离。从而大大提高了除油效果，也是对传统工艺的一次技术革新。
结论
总之，为了控制超滤膜的污染需要消耗大量的能量以维持原料液的循环，这正好推高了超滤膜的运行成本，限制了它的进一步普及应用。因此，研发和使用更耐污染的和强度更高的超滤膜组件，设计简单的自动化反冲洗系统和耐污染的超滤膜成了必须要解决的当务之急。
参考文献
[1]黄涛.试述环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].绿色环保建材,2016(11):183.
[2]赵鑫,常瑞峰.论环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].名城绘,2018(8):389-389.
[3]王俊.浅论环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].丝路视野,2018,000(017):P.145-146.
通讯作者简介：康莹（1984-）女，天津市，南开大学毕业，工程师，从事环境工程相关工作。