向信軍

（九江市修水生態(tài)環(huán)境局 江西九江 332400）

引言

近年來，我國始終面臨著水資源短缺的困境，而工業(yè)廢水與生活污水的大量排放更是加劇了水資源污染問題，導(dǎo)致我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展受到了一定阻礙。因此，需要有關(guān)部門對環(huán)保工程中的水處理工作給予足夠重視，積極運(yùn)用超濾膜技術(shù)提高水資源的凈化處理效果，有效緩解水資源污染、短缺等問題，真正為環(huán)保工程的水處理工作提供技術(shù)層面的支持。

1 超濾膜技術(shù)概述

1.1 超濾膜技術(shù)的運(yùn)用原理

超濾膜技術(shù)主要用于凈化、篩選、處理各種表面化學(xué)物質(zhì)，在環(huán)保工程水處理廠中，該技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)水過濾技術(shù)，極大地提高了水處理廠的出水水質(zhì)[1]。在超濾膜技術(shù)運(yùn)用過程中，可以通過從高質(zhì)量的水源獲取水原料的方式來保證超濾后的水質(zhì)，實(shí)際上部分自來水處理廠的原水濁度相對較低但藻類豐富，當(dāng)廠區(qū)可用建筑面積相對較小時，可以利用超濾膜技術(shù)凈化原水，這種方式能節(jié)約凈水所需設(shè)備的使用面積，進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)保工程水處理廠的凈化流程。

1.2 超濾膜技術(shù)的基本特征

超濾膜技術(shù)與其他環(huán)保技術(shù)相比，前者具有明顯的技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢。首先，超濾膜技術(shù)本身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，在高溫環(huán)境下無需用到太多化學(xué)傳感器[2]。其次，該技術(shù)可以通過觀察水中不同的微生物來判斷水質(zhì)的安全性。再次，超濾膜技術(shù)可以顯著提升水質(zhì)優(yōu)化效果，且無需添加混凝劑等物質(zhì)，進(jìn)行水資源處理時還能凈化水面上的懸浮物，在整體提高水處理凈化效率的同時大幅降低水資源濁度。最后，超濾膜技術(shù)在水處理運(yùn)行效率的提高上發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，而且該技術(shù)所需投入的總成本遠(yuǎn)低于其他技術(shù)，因此其在技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)方面也具有明顯優(yōu)勢。近年來，我國愈發(fā)重視家用凈水系統(tǒng)的推廣與普及，而超濾膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用并不需要龐大的改造費(fèi)用，不過，該技術(shù)必須在原有的水資源凈化系統(tǒng)中使用，方能充分發(fā)揮其在水處理方面方便快捷的優(yōu)勢[3]。

1.3 超濾膜技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢

我國超濾膜技術(shù)已在工業(yè)水處理工程中得到了廣泛應(yīng)用，尤其在廢水凈化和水源回用中起到了重要促進(jìn)作用，這種凈水方式在環(huán)保工程水處理中的運(yùn)用愈發(fā)完善和成熟，可在保證工業(yè)廢水處理效率的同時，顯著提高水循環(huán)處理的質(zhì)量和效果。目前，在技術(shù)、成本等因素的限制下，超濾膜技術(shù)尚未廣泛運(yùn)用到生活用水處理中，但隨著環(huán)保處理技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，相信超濾膜技術(shù)在未來生活領(lǐng)域的發(fā)展中將會起到不可替代的作用。

1.4 過濾設(shè)備的操作控制

以超濾膜技術(shù)為核心的過濾凈水設(shè)備普遍具有良好的自動控制功能，在程控設(shè)置、傳感器數(shù)據(jù)檢測功能的支持下可以選擇不同的過濾模式，從而有效避免因人工操作不當(dāng)而產(chǎn)生誤差。在過濾設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，必須仔細(xì)檢查每一道工序的運(yùn)行情況，利用數(shù)據(jù)終端實(shí)時監(jiān)測各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過手動操控的方式自行啟動凈水設(shè)備中的報警裝置。目前大部分超濾膜過濾設(shè)備主要針對高低液位、設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)警監(jiān)控，當(dāng)技術(shù)人員操作失誤，使得水箱內(nèi)的水線低于標(biāo)準(zhǔn)值時，設(shè)備會直接發(fā)布預(yù)警信號，直至水線達(dá)到正常值，整個設(shè)備才會恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。

2 環(huán)保工程水處理過程中常見的超濾膜技術(shù)類型

2.1 雙膜凈水技術(shù)

雙膜凈水技術(shù)主要是指運(yùn)用雙層過濾膜來完成污水過濾處理，目前較為常見的過濾材料包括反滲透膜、過濾膜等，雙膜凈水技術(shù)可以有效降低溶液中的溶質(zhì)物質(zhì)濃度。現(xiàn)階段有越來越多的行業(yè)引進(jìn)雙膜凈水技術(shù)，部分區(qū)域還利用該技術(shù)集中處理當(dāng)?shù)氐母哂捕人醇拔廴舅矗允固幚砗蟮乃礉M足當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｓ盟枨蟆?/p>

2.2 短流程凈水技術(shù)

短流程凈水技術(shù)屬于超濾膜技術(shù)的另一種衍生技術(shù)，在凈水過程中可以對不同類型的污染水體進(jìn)行高效處理。短流程凈水技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可以取得理想的凈化效果，在成本損耗控制方面也具有明顯優(yōu)勢。更重要的是，該技術(shù)可以在有限的資源條件下達(dá)到高效凈水的目的，這種科學(xué)可行的技術(shù)方案為資金有限的凈水企業(yè)帶來了極大便利。另外，短流程凈水技術(shù)還可與線性自來水處理設(shè)施相對接，不過其整體的改造規(guī)模會受到一定限制，各地區(qū)可以通過引進(jìn)這種凈水方式，達(dá)到平衡成本和效果的目的。

2.3 超濾膜技術(shù)代替過濾處理技術(shù)

在新時代發(fā)展形勢下，自來水處理廠的管理人員可以將超濾膜技術(shù)作為主要凈水技術(shù)，通過這種凈水方式提高處理廠整體的凈水效率，同時嚴(yán)格把控凈水成本。在超濾膜技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注意超濾膜技術(shù)與傳統(tǒng)凈水技術(shù)的對接，在傳統(tǒng)過濾技術(shù)體系中融入超濾膜技術(shù)，通過開展過濾性能測試來保證超濾膜凈水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在過濾性能測試過程中，相關(guān)技術(shù)人員還需要對比各類水體數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)針對性地調(diào)整各類設(shè)備的具體運(yùn)用，從而保證整合后的過濾效果達(dá)到設(shè)備使用的實(shí)際需求。

2.4 海水淡化技術(shù)

超濾膜技術(shù)可以用于過濾溶液中的各種大分子物質(zhì)，因此該技術(shù)在社會各行業(yè)領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用前景。我國擁有漫長的海岸線，極其豐富的海水資源，因此在未來發(fā)展中可以著重運(yùn)用海水淡化技術(shù)解決水資源匱乏的問題，該技術(shù)主要用于過濾海水中的鹽分及其他物質(zhì)，有助于緩解生活用水緊缺的困境。反滲透技術(shù)作為海水淡化技術(shù)的重要類型，盡管能達(dá)到高效淡化海水的目的，但其經(jīng)濟(jì)適用性相對較低，很難在有限的資源內(nèi)實(shí)現(xiàn)大面積的推廣與普及[4]。而超濾膜技術(shù)不僅有著與反滲透技術(shù)相似的效果和特征，還在經(jīng)濟(jì)適用性方面具有明顯優(yōu)勢，因此各地生態(tài)環(huán)境局可以將超濾膜技術(shù)積極運(yùn)用到海水淡化領(lǐng)域。

2.5 食品工業(yè)污水處理

近年來我國食品工業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)體系也愈發(fā)趨于完善，但由于當(dāng)前的食品加工準(zhǔn)入門檻不高，以致食品工業(yè)污染問題嚴(yán)重威脅著周邊居民的正常生活。食品加工廠在實(shí)際生產(chǎn)中通常需要排放大量生產(chǎn)污水，這類污水中包含的大量富營養(yǎng)物質(zhì)一旦直接排入周邊水系或湖泊中，將會引發(fā)嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生大量菌類物質(zhì)從而消耗水中的氧氣，導(dǎo)致周邊的養(yǎng)殖行業(yè)遭到嚴(yán)重打擊，并對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長造成一定的負(fù)面影響，更重要的是，富營養(yǎng)化水體還可能引起周邊生態(tài)系統(tǒng)失衡問題。超濾膜技術(shù)的有效運(yùn)用可以大范圍處理污水中的富營養(yǎng)物質(zhì)，高效凈化、處理污水中的雜質(zhì)，同時進(jìn)一步回收水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，從而滿足其他產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)需求[5]。

3 環(huán)保工程水處理過程中的超濾膜技術(shù)運(yùn)用

3.1 在生活廢水處理中的運(yùn)用

近年來我國城市居民的生活質(zhì)量得到了顯著提高，但其日常生活中排放的大量廢水含有各種不利于人體健康的有機(jī)物質(zhì)，若不采取有效措施處理這類廢水，很可能引發(fā)嚴(yán)重的水資源污染問題，周邊水體環(huán)境也會遭到不同程度的破壞?；诖?，需要有關(guān)部門將各項先進(jìn)的水處理技術(shù)運(yùn)用到生活污水處理項目，切實(shí)提高水資源的循環(huán)利用率，盡可能緩解我國水資源緊缺的局勢[6]。目前，在生活廢水處理中運(yùn)用超濾膜技術(shù)，雖然還無法保證凈化后的水體達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但這類水體可以直接用于城市綠化、消防等行業(yè)，極大地提高了各類中水的利用率，還可為海綿城市建設(shè)提供技術(shù)層面的支持。更重要的是，超濾膜技術(shù)可以為普通民眾的生活廢水處理提供一定的便利，以免未經(jīng)過濾的生活污水污染周邊水體環(huán)境，真正給水環(huán)境的安全穩(wěn)定提供了良好保障。

3.2 在電鍍廢水處理中的運(yùn)用

電鍍行業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中通常需要消耗大量水資源，并且其本身還具有能耗高、污染重的特點(diǎn)，運(yùn)用電鍍工藝時可能會使生產(chǎn)廢水中包含大量重金屬物質(zhì)，從而導(dǎo)致周邊水體遭到嚴(yán)重的危害和污染。若不及時采取有效措施處理這類污染水體，將會對周邊土壤以及水體環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，甚至通過食物鏈進(jìn)入到人體內(nèi)，危害周邊居民的身體健康。目前電鍍行業(yè)主要通過電解法、生物法等傳統(tǒng)手段來處理電鍍廢水，但國家標(biāo)準(zhǔn)中對企業(yè)外排水提出的要求越來越嚴(yán)格，各類技術(shù)的整體效能無法達(dá)到行業(yè)污染處理的標(biāo)準(zhǔn)，各項處理指標(biāo)仍處于不合格的狀態(tài)，這就無形中加大了水資源污染的幾率。如果運(yùn)用超濾膜技術(shù)凈化電鍍廢水中殘留的各類重金屬物質(zhì)，不僅可將污染物質(zhì)擴(kuò)散造成的負(fù)面影響控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，還可以有效抑制其對周邊動植物生長發(fā)育及水體環(huán)境運(yùn)行造成的影響。另外，在污水處理操作工序中融入反滲透技術(shù)能有助于提取其中富集的重金屬物質(zhì)，從而有效隔離電鍍廢水中包含的高毒性重金屬離子，真正為下游綠色產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供良好的安全保障。

3.3 在飲用水凈化處理中的運(yùn)用

對飲用水進(jìn)行凈化時，由于自然環(huán)境中的水源包含大量泥沙、細(xì)菌、懸浮物以及少量礦物質(zhì)等，在水源處理過程中使用高密度的超濾膜技術(shù)很可能導(dǎo)致水資源中的有益物質(zhì)流失，并且最終形成的超純水也會危害人體健康，難以滿足廣大居民的長期用水需求?；诖耍瑢用竦纳钣盟M(jìn)行凈化處理時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先處理原水中的有害物質(zhì)，盡可能保留水中富含的微量元素，以此充分滿足居民對各類礦物質(zhì)的機(jī)體需求。超濾膜技術(shù)的應(yīng)用可以直接對大直徑的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，最大限度地保留有益于人體健康的礦物質(zhì)。相較于其他水處理技術(shù)，超濾膜技術(shù)的整體操作流程較為簡便，而且還有著較高的凈化處理效率，預(yù)期在未來發(fā)展中可以作為生態(tài)環(huán)境局重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)研發(fā)類型。在環(huán)保工程的水處理中運(yùn)用超濾膜技術(shù)時，通常需要在管道內(nèi)安裝多道超濾膜，借助端口處的水泵壓力快速過濾自然水體中的鐵銹、泥沙等顆粒物，并在此基礎(chǔ)上保留人體所需的有益微量元素、礦物質(zhì)等。更重要的是，超濾膜技術(shù)在經(jīng)濟(jì)適用性方面也具有明顯優(yōu)勢，將其科學(xué)運(yùn)用在凈水系統(tǒng)中可以顯著提升水體凈化效果。但需要注意的是，利用超濾膜技術(shù)過濾水體時，必須指派相關(guān)工作人員定期清理管道內(nèi)的雜質(zhì)，以免因清理不及時而致管道堵塞，甚至影響飲用水的凈化效果。

3.4 在電廠鍋爐補(bǔ)給水中的運(yùn)用

現(xiàn)階段我國電力行業(yè)主要采用熱力發(fā)電的形式，利用水蒸氣帶動汽輪機(jī)發(fā)電，也就是通過鍋爐加熱產(chǎn)生水蒸氣后，實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化[7]。鍋爐用水的質(zhì)量會直接影響鍋爐設(shè)備的實(shí)際使用情況，一旦水體硬度過高，就會在鍋爐設(shè)備加熱過程中產(chǎn)生大量金屬化合物，從而導(dǎo)致鍋爐受熱不均勻甚至引發(fā)嚴(yán)重的爆炸問題。基于此，熱力發(fā)電廠可在鍋爐補(bǔ)給水流程中加入水過濾工序，從而達(dá)到鍋爐設(shè)備提出的高純水要求。在電廠鍋爐補(bǔ)給水中應(yīng)用超濾膜技術(shù)可以有效降低鍋爐用水的硬度，減少鍋爐用水中包含的各類金屬鹽物質(zhì)，從而延長鍋爐設(shè)備的使用壽命，并從根本上避免鍋爐設(shè)備長期使用后可能發(fā)生的爆炸問題。在超濾膜技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，通常需要利用石灰初步處理水體，并將其導(dǎo)入到過濾設(shè)備，在超濾膜、反滲透技術(shù)的支持下達(dá)到混合過濾的目的，從而在降低金屬物質(zhì)含量的同時保證水體純凈度，確保鍋爐設(shè)備經(jīng)過長期使用后不會產(chǎn)生金屬鹽結(jié)晶物質(zhì)，切實(shí)提高熱電廠的電能轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而獲得更可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.5 在食品行業(yè)污水處理中的運(yùn)用

我國食品行業(yè)逐漸邁入高速發(fā)展階段，豐富的食品種類滿足了我國居民的日常生活需求，但是，食品加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大量廢水、污水中包含有機(jī)物和懸浮物，一旦未經(jīng)過集中處理就大量排放，將會引發(fā)嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化問題及缺氧問題，還會對水資源的正常使用造成嚴(yán)重的安全隱患。與此同時，水體富營養(yǎng)化還可能使得水中的微生物無法正常生存，進(jìn)一步破壞水體生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性及生物多樣性。另外，污水、廢水中排放的懸浮物沉入水體時產(chǎn)生的大量氧氣會加劇水體污染速度，并給生態(tài)系統(tǒng)平衡造成難以挽回的破壞性影響。實(shí)際上，食品工業(yè)污水、廢水中包含的酵母和乳糖本身具有一定的回收利用價值，因此有關(guān)部門可以運(yùn)用先進(jìn)的污水處理技術(shù)分離污水、廢水中殘留的物質(zhì)，進(jìn)而提高水資源的回收利用率。更重要的是，在食品工業(yè)污水處理中運(yùn)用超濾膜技術(shù)能顯著提高污水處理的質(zhì)量和效率，并起到良好的除菌效果，還可在除去污水中包含的各類雜質(zhì)的同時，充分滿足物質(zhì)回收利用的實(shí)際需求。如今，在食品工業(yè)污水、廢水處理中運(yùn)用超濾膜技術(shù)已成為順應(yīng)新時代發(fā)展趨勢的必然選擇，基于此，不但能提高資源回收利用率，還能促進(jìn)我國食品工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

在環(huán)保工程水處理過程中應(yīng)用超濾膜技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，各行業(yè)在新時代發(fā)展形勢下應(yīng)不斷優(yōu)化與完善超濾膜技術(shù)的應(yīng)用體系，依托于先進(jìn)的技術(shù)手段提高環(huán)保工程項目獲得的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。通過不斷加大超濾膜技術(shù)在水體凈化處理中的應(yīng)用程度，充分利用超濾膜技術(shù)提高水體污染的凈化處理效果，可以有效緩解水資源短缺對我國居民正常生產(chǎn)生活造成的不利影響。