張 珊，鄧運(yùn)全，孫 林

（1.山東省濟(jì)寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 濟(jì)寧 272000；2.山東省濟(jì)寧市生態(tài)環(huán)境信息和技術(shù)中心，山東 濟(jì)寧 272000）

過去由于技術(shù)發(fā)展的局限性，人們在對(duì)水進(jìn)行處理時(shí)，主要是利用消毒劑等進(jìn)行相應(yīng)的消毒處理。這種處理方式不僅難以保障人們的飲水健康，還無法滿足各項(xiàng)工作的實(shí)際需求。人們在后續(xù)工作中不斷探索，并對(duì)水處理技術(shù)進(jìn)行了有效改進(jìn)。當(dāng)前，人們主要使用超濾膜技術(shù)來對(duì)水進(jìn)行處理，該技術(shù)不僅能夠有效保障用水循環(huán)率，還能滿足人們的生活凈水需求。

1 超濾膜技術(shù)概述

就當(dāng)前而言，超濾膜技術(shù)由于在具體應(yīng)用中所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢，逐漸成為常用的水處理方式之一，世界上多個(gè)國家對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了有效利用。表1為國內(nèi)外部分采用超濾工藝的水廠。

超濾膜技術(shù)可以有效地對(duì)水污染問題進(jìn)行處理，在我國環(huán)境工程中占據(jù)著非常重要的地位。和傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中擁有更加強(qiáng)大的優(yōu)勢。在過去對(duì)水源進(jìn)行凈化時(shí)，往往會(huì)使用到消毒劑以及凈水裝置。這兩者雖然可以對(duì)水源進(jìn)行一定的凈化，然而會(huì)給水質(zhì)帶來一定的隱患。超濾膜技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決傳統(tǒng)技術(shù)所導(dǎo)致的環(huán)境問題。除此之外，由于這種處理方式是利用過濾膜來對(duì)水源進(jìn)行凈化，因此可以有效地將水源中的有害物質(zhì)分離，滿足人們的用水需求。

表1 國內(nèi)外部分采用超濾工藝的水廠

2 常見的超濾膜技術(shù)

2.1 雙模凈水處理技術(shù)

雙模凈水處理技術(shù)是常見的超濾膜技術(shù)之一，在應(yīng)用中重點(diǎn)是利用雙側(cè)過濾膜或反滲透膜與過濾膜結(jié)合使用，進(jìn)一步解決原水中硬度及含鹽量過高的缺陷，以滿足人們的用水需求。由于該技術(shù)凈水效果突出且效率高，因此主要被應(yīng)用于居民生活用水的凈化處理工作[1]。

2.2 圍繞超濾進(jìn)行的短流程水處理技術(shù)

圍繞超濾進(jìn)行的短流程水處理技術(shù)主要是應(yīng)用于一些水質(zhì)優(yōu)良的水源中，通過對(duì)多重凈水處理工藝進(jìn)行有效整合，將自來水廠進(jìn)行改進(jìn)或直接就地建設(shè)新的自來水廠，在最大程度上避免凈水工作受到水廠場地的限制。與此同時(shí)，可以根據(jù)周邊地理環(huán)境的特殊性對(duì)水源進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以此為基礎(chǔ)對(duì)工藝進(jìn)行有效優(yōu)化。

3 環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)的應(yīng)用問題

3.1 補(bǔ)充技術(shù)不充分

我國地域?qū)拸V，幅員遼闊，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢各有區(qū)別，南北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著一定的差異。利用超濾膜技術(shù)對(duì)自來水進(jìn)行處理時(shí)，需要投入較高的經(jīng)濟(jì)成本。因此該技術(shù)對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)落后的區(qū)域并不適用，而這也是超濾膜技術(shù)在應(yīng)用中最大的缺陷。因此在對(duì)水處理工藝進(jìn)行選擇時(shí)，工作人員要對(duì)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行全面了解，并且結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用袢∷兴憩F(xiàn)出的特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)厮吹膶?shí)際情況來決定是否選擇超濾膜技術(shù)。

3.2 能源損耗大

在使用超濾膜技術(shù)對(duì)水源進(jìn)行處理時(shí)，整個(gè)處理過程將會(huì)消耗大量能源。除此之外，該技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)還需要一些外動(dòng)力輔助，這也會(huì)消耗掉一部分額外能源，因此整個(gè)工藝所需要的經(jīng)濟(jì)投入非常龐大。由于超濾膜技術(shù)的這一特點(diǎn)，現(xiàn)場工作人員能夠隨時(shí)對(duì)能源的具體耗損情況進(jìn)行有效探查，盡可能地在滿足進(jìn)水需求的前提下，選擇一些耗能較小的機(jī)電設(shè)備，從而使能源利用率得到保障。

3.3 污染問題

超濾膜技術(shù)經(jīng)過多年的改良，盡管當(dāng)前其凈水效果已經(jīng)十分突出，然而在水處理工作實(shí)際進(jìn)行中，由于各種因素的影響依然會(huì)產(chǎn)生一定的污染。在這樣的情況下，如果工作人員不能及時(shí)對(duì)超濾膜進(jìn)行相應(yīng)的凈化工作，就會(huì)使其過濾能力在應(yīng)用中逐漸下降，并且進(jìn)一步加大對(duì)能源的消耗量，處理成本也隨之增加。此外，超濾膜工藝在應(yīng)用過程中較為復(fù)雜，對(duì)工作人員的專業(yè)水平有著極高的要求。如果工作人員由于工作態(tài)度不認(rèn)真等原因?qū)е缕洳僮鞑灰?guī)范，將會(huì)進(jìn)一步加劇水污染[2]。因此，在該工藝實(shí)際應(yīng)用中，要加大對(duì)超濾膜保護(hù)的重視程度，并且對(duì)其進(jìn)行定期凈化。圖1為膜污染機(jī)理。表2為常用膜清洗方式及其適用污染類型。

圖1 膜污染機(jī)理分析

表2 常用膜清洗方式及其適用污染類型

4 超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的具體應(yīng)用

4.1 飲用水凈化

隨著人類社會(huì)科技水平的不斷進(jìn)步，工業(yè)化城市進(jìn)展速度也不斷加快。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，生態(tài)環(huán)境污染問題也逐漸開始對(duì)人們的日常生活造成影響。在各項(xiàng)污染中，水污染問題由于和人類生活密切相關(guān)，引起了人們的重點(diǎn)關(guān)注，尤其飲用水的凈化處理工作更是如此。如果在飲用之前未采取有效措施對(duì)水源中存在的病原微生物進(jìn)行有效過濾，則會(huì)對(duì)人類健康造成嚴(yán)重威脅，同時(shí)也會(huì)對(duì)城市建設(shè)工作造成不利影響[3]。因此，在各項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行中，必須要進(jìn)一步加大對(duì)飲用水的凈化力度，全方位利用超濾膜技術(shù)在具體應(yīng)用中所表現(xiàn)出的一系列優(yōu)勢，將水源中的微生物及水藻進(jìn)行有效過濾。為了保證過濾質(zhì)量還可以利用多重膜聯(lián)合使用，在最大程度上降低飲用水中有害物質(zhì)的含量，例如氨氮、有機(jī)污染物等雜質(zhì)，為人類生活用水提供更加安全放心的水質(zhì)。

4.2 海水淡化

由于人類活動(dòng)愈加頻繁，陸地上的淡水資源消耗速度加快，人類所擁有的淡水資源變得越來越少。通過有效的方式方法將含量豐富的海水資源進(jìn)行淡化，可以有效緩解當(dāng)前人類水資源淡水資源短缺的問題。在諸多的淡化處理工藝中，超濾膜技術(shù)的淡化效果最為突出。在海水淡化工作中，可以全面利用該技術(shù)的分離及物化性能，對(duì)海水進(jìn)行有效淡化。在該工藝實(shí)際應(yīng)用中，要進(jìn)一步加大對(duì)反滲系統(tǒng)的控制力度，這樣可以有效增加滲透膜的使用時(shí)間，減少制備淡水的經(jīng)濟(jì)投入。通過以上分析不難發(fā)現(xiàn)，在海水淡化工作進(jìn)行中，合理利用超濾膜技術(shù)，不僅額外地增加了淡水資源的獲取路徑，而且還能進(jìn)一步過濾掉海水中的雜質(zhì)。

4.3 城市污水處理

隨著我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，國內(nèi)人口數(shù)量急劇增加，各類工廠不斷擴(kuò)建，人們在日常工作及生活中所排放的污水量也逐年上升。這種情況不僅使環(huán)境污染進(jìn)一步加重，同時(shí)也進(jìn)一步加大了水資源的浪費(fèi)。因此相關(guān)部門必須進(jìn)一步加大對(duì)城市污水的處理力度，通過超濾膜技術(shù)的合理利用，對(duì)城市污水進(jìn)行有效的回收和再利用。通過對(duì)各類廢水的過濾處理，將其中所包含的有害有毒物質(zhì)進(jìn)行有效過濾，使其達(dá)到國家制定的排放標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上也可以進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行再次處理，當(dāng)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)之后投入到居民用水，使城市污水實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

4.4 含油廢水處理

含油廢水主要有浮油、乳化油以及分散油三種狀態(tài)，主要來源為人們的日常生活。其中浮油以及分散油，由于本身所具有的特點(diǎn)，要想對(duì)其進(jìn)行有效處理，通過機(jī)械分離、活性炭吸附等凈水環(huán)節(jié)即可完成。然而，由于乳化油中油和水處于相互結(jié)合的狀態(tài)，因此要想對(duì)其進(jìn)行有效處理，難度非常高。而通過超濾膜技術(shù)可以將其中包含的低分子以及水進(jìn)行有效過濾，將一些油性大分子進(jìn)行截流，從而快速完成油水分離工作。