王洋
杜尔伯特蒙古族自治县城市管理综合执法局 黑龙江 大庆
摘要：近年来，人们的生活水平越来越好，科学技术的不断创新，促使环境工程的迅速发展。因此，环境工程问题逐渐引起了人们的高度重视，而水处理工作则是环境工程问题中最为关键的组成部分。水是人类生存不可或缺的基本要素之一，同时在工业以及农业发展中具有非常重要的作用。当前国内城市化进程不断加快，采取有效措施对水污染进行治理对我国经济发展有着非常重要的意义。
关键词：环境工程;水处理;超滤膜技术;应用
引言
超滤膜技术就是在水中加入超滤膜材料，起到超级过滤水杂质的作用。具体的工作原理如下：将需要过滤的水灌入过滤设备中，容器内置入一张超滤膜，在原水溶液一侧施加高压，将水向超滤膜另一侧过滤，由于高压作用，水溶液中的大颗粒物质和高分子溶质会被超滤膜阻隔，低分子溶质和溶液会过滤到另一侧，即超滤膜技术的物理截留；由于超滤膜上会带有预先设置的化学分子，在水溶液过滤的时候，化学性能会将水溶液中的部分分子颗粒吸附，起到进一步的分离作用，此即超滤膜技术的化学截留。超滤法在这一系列的操作下，会将分子量大于500的分子、胶体、细菌、蛋白质等高分子截留下来，过滤效果明显。首先，超滤膜技术与传统的过滤技术有着极大的改变，分离效果好，精度高，将传统分离技术无法截留的胶体、细菌等有害物质也能过滤掉，整个分离过程细致完整，无需第二次分离；其次，超滤膜技术可以实现全面自动化，其建立在高科技技术的设备上，设备智能化程度较高，完全可以将整个水处理过程梳理的既简洁又成熟；第三，超滤膜可以重复利用，在完全自动化的设备中，每一次超滤膜的使用之后，都会将其放入高温蒸汽和环氧乙烷中做消毒杀菌，并且由于超滤膜上面的化学物质稳定性高、耐高温、耐酸耐碱，使得超滤膜在消毒后也无需重新填充化学物质，二次利用极为方便；最后，超滤膜技术造就了水资源的循环，生活污水或工业污水在超滤膜技术的处理下，可以将其中的良好水质做循环利用，节约了水资源。
1超滤膜技术机理概述
超滤即是指在溶液压力控制范围下使溶剂和一些低分子量溶质透过膜上微孔到达膜另一侧的过程，在这一过程中，高分子溶质以及相关乳化胶束团则会截留下来，这样也可实现透过溶液进行分离。对于截留过程而言，其实际上是借助筛分的作用，然而由于受到膜的静电效用影响，截留功效也能得到全面的发挥。在开展超滤分离工作的过程中，料液在一定程度上会受到外部压力的作用，使得膜表面及微孔可吸纳胶体物质及高分子物质，而孔内由于受到阻塞也会出现截留的现象，再加上膜表层筛分作用的发挥，也会使超滤膜技术全面发挥阻止作用，而水分、低分子物质以及无机盐等则会透过膜。通常情况下，超滤膜技术截留分子量的定义域控制在500～500000范围内，而孔径数值则是在0.002～0.100μm之间，在开展工作的过程中，操作静压差为0.1～0.5MPa，至于被分离组分的直径则在0.005～10.000μm之间。
2超滤膜技术存在的问题
由于我国的环境工程目前对水资源处理的经验不足，超滤膜技术的应用还出现了一些问题：首先是膜污染问题。由于超滤膜应用在高压环境下，一些体积不大，但是正好可以通过的颗粒往往会有一些被高压吸附在膜表面，造成了吸附污染，虽然说理想环境下超滤膜可以二次应用，但是现实使用过程中，超滤膜往往会出现各种意外的污染，导致在不断重复使用时，过滤效果越来越差，增加了水过滤的次数和难度，并且被过滤的水还会受到超滤膜的二次污染。其次是工艺制作问题。先介绍到超滤膜的使用往往会和其他技术相结合，才能使得净水效果更佳明显，可是由于技术上的复杂性，侵入式和压入式超滤膜技术需要外力驱动，导致应用难度加大，限制了超滤膜的广泛使用。最后是使用成本问题。技术的诞生需要不断地研发和迭代，超滤膜应该在多次的实验中得到更加低廉的使用材料，目前成本问题导致超滤膜在净水工程的应用中受到了限制。
3环境工程中超滤膜技术的应用对策
3.1在饮用水处理工作中的应用
随着国家经济的不断发展，人们的生活质量也得到了提高，对于水资源的纯净度，他们也有了更高的要求。因此，饮用水的处理及净化问题已成为当下人们最为关注的一个问题。对于居民饮用水而言，要想使其可将人们的生活及社会发展需求进行满足，就需要将饮用水中的杂质及有害物质的含量进行大幅度降低。在饮用水净化领域，超滤膜技术具有极大的应用价值，通过对该技术进行应用，水资源中的细菌等有害物质也能得到有效去除。
3.2海水淡化
由于人类活动愈加频繁，陆地上的淡水资源消耗速度加快，人类所拥有的淡水资源变得越来越少。通过有效的方式方法将含量丰富的海水资源进行淡化，可以有效缓解当前人类水资源淡水资源短缺的问题。在诸多的淡化处理工艺中，超滤膜技术的淡化效果最为突出。在海水淡化工作中，可以全面利用该技术的分离及物化性能，对海水进行有效淡化。在该工艺实际应用中，要进一步加大对反渗系统的控制力度，这样可以有效增加渗透膜的使用时间，减少制备淡水的经济投入。通过以上分析不难发现，在海水淡化工作进行中，合理利用超滤膜技术，不仅额外地增加了淡水资源的获取路径，而且还能进一步过滤掉海水中的杂质。
3.3水循环利用
城市化进程不可避免的增加城市的污水量，工业的发展加上大量人口涌入城市，每天产生的污水加剧了环境污染：污水进入土壤会造成土壤和地下水的污染；排入河流会造成淡水的污染和鱼群的危害；随着河流融入大海，也会导致海水的富营养化和金属含量增加；由于排入污水的海水都是近海，工业淡化海水的难度也会增加，成本也会增大，可见城市污水处理是环境工程的重中之重。不同于工业废水，城市污水主要是居民的生活污水，这部分污水可以有效的净化并回收利用，实现水资源的循环。运用超滤膜技术，首先能够减少生活污水中的有害微生物，超滤膜的过滤能力能够将污水中分子量超过500的大分子微生物阻隔在膜外，控制水的浑浊度在0.5以内；其次，超滤膜与CSAA结合，对于CODc浓度在215～677mg/L的污水，使其降低到30mg/L，对于NH3-N浓度在22.2～41.2mg/L的污水，使其降低到0.2mg/L；第三，超滤膜上面的化学物质可以控制污水的酸碱性，过滤后可达到7.26～7.89范围内；最后，经过超滤膜技术和其他净化水技术的回收水，可以将其用在工业中或是应用在道路喷洒、园林浇灌上，实现回收水的二次利用。如果生活污水的污染程度不高，经过这一系列操作，再检测其符合城市居民饮用水的标准规范后，完全可以将其继续向城市居民供应，实现城市水循环。
3.4在电镀废水处理工作中的应用
污水中含有大量的有害物质，如锌、镉元素等，这些有害物质不论是对自然环境还是人们的生活，都会产生极为不利的影响。因此，要想促进社会经济及生产的不断发展，对于这类废水我国需进行及时、有效的处理。对于电镀污水而言，其中的元素很难会被吸收，如果采用生物措施其是无法达到净化和处理效果的。如若借助电解法对污水进行净化和处理，其也会消耗大量的能源及成本，而国家也需进行大量的投资。借助铁氧化法对污水进行处理，其不但会涉及到更多、更复杂的工作，而且对污水的处理效率相对较低，经过处理的水资源的净化程度也有待提高。
结语
在不影响成本和设备合理安装的情况下，设计包括超滤膜技术的完善的组合装置，能够最大限度地发挥超滤膜技术的价值，并且还能将其他技术的不足之处做弥补，丰富了环境工程水处理的手段。
参考文献
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