超濾膜技術(shù)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化,、分離或者濃縮的膜透過分離技術(shù),，介于微濾和納濾之間,。超濾膜是懸浮顆粒及膠體物質(zhì)的有效屏障, 同時超濾膜也可以實現(xiàn)對“兩蟲、藻類,、細(xì)菌,、病毒和水生生物的有效去除，從而達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的,。與傳統(tǒng)工藝相比,，超濾膜技術(shù)在水處理方面具有能耗低、操作壓力低,、分離效率高,、通量大及可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于飲用水凈化,、生活污水回收,、含油廢水、紙漿廢水,、海水淡化等水處理中,。在此，本文就超濾膜技術(shù)在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開簡要闡述,，以供參考。

2超濾膜技術(shù)的基本原理及特點

2.1超濾膜技術(shù)的基本原理

超濾(UltraFiltration,，簡稱UF)是溶液在壓力作用下,，溶劑與部分低分子量溶質(zhì)穿過膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，而高分子溶質(zhì)或其他乳化膠束團(tuán)被截留,，實現(xiàn)從溶液中分離的目的,。其截留機理主要是篩分作用，但有時膜表面的化學(xué)特性(膜的靜電作用)也起著截留作用,。超濾分離時是在對料液施加一定壓力后,，高分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)因膜表面及微孔的一次吸附,，在孔內(nèi)被阻塞而截留及膜表面的機械篩分作用等三種方式被超濾膜阻止,，而水、無機鹽及低分子物質(zhì)透過膜,。

超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域為500-500000左右,，對應(yīng)孔徑約為0.002-0.1μm，操作靜壓差一般為0.1-0.5MPa,，被分離組分的直徑約為0.005-10μm,。

2.2 超濾膜技術(shù)的特點

對雜質(zhì)的去除效率高，產(chǎn)水水質(zhì)大大好于傳統(tǒng)方法,。

2.*消除或者大大減少化學(xué)藥劑的使用,，避免二次污染。

3.系統(tǒng)易于自動化,，可靠性高,。運行簡易，設(shè)施只有開啟，關(guān)閉兩檔,。

4.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,，有耐酸、耐堿以及耐水解的性能,，能廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,。

5.耐熱溫度可達(dá)到140℃，可采用超高溫的蒸汽和環(huán)氧乙烷殺菌消毒;能在較寬的PH范圍內(nèi)使用,，可以在強酸和強堿和各種有機溶劑條件下使用,。

6.過濾精度高，能有效濾除水中99.99%的膠體,、細(xì)菌,、懸浮物等有害物質(zhì)。

7.與常規(guī)水處理系統(tǒng)費用相當(dāng)生活污水經(jīng)過超濾使處理水質(zhì)變好從而進(jìn)行回用,，而工業(yè)廢水中由于一般技術(shù)不能達(dá)標(biāo),，采用超濾技術(shù)能充分處理廢水。

3超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

3.1 飲用水凈化

當(dāng)前,，隨著我國水污染問題的日益嚴(yán)重,，我國出現(xiàn)了新的水質(zhì)問題，如賈第蟲和隱孢子蟲(兩蟲)問題,、水蚤及紅蟲問題,、藻類污染加劇及臭味和藻毒素問題、水的生物穩(wěn)定性問題等,。而將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水的凈化時,，其可去除水中包括水蚤、藻類,、原生動物,、細(xì)菌甚至病毒在內(nèi)的微生物，對水中的致病微生物,、濁度,、天然有機物、微量有機污染物,、氨氮等都有較好的處理效果,，能滿足人們對水質(zhì)的要求。

如,，張艷等[2]以混凝沉淀為預(yù)處理方法,，通過中試試驗，對浸沒式超濾膜處理東江水的*運行方式進(jìn)行了研究,，該工藝通過對水中的致病微生物,、濁質(zhì),、天然有機物、有毒有害微量有機污染物,、氨氮,、重金屬等設(shè)置多級屏障，可以使其含量得到逐級削減,zui后得到飲用水,。

3.2造紙廢水的處理

超濾膜技術(shù)應(yīng)用于造紙廢水中,，主要是對某些成分進(jìn)行濃縮并回收，而透過的水又重新返回工藝中使用,。一般,，造紙廢水膜分離技術(shù)研究主要包括：回收副產(chǎn)品，發(fā)展木素綜合利用;制漿廢液的預(yù)濃縮;去除漂白廢水中的有毒物質(zhì)等,。

楊友強等[3]研究了超濾法處理造紙磺化化機漿(SCMP)廢水及影響超濾的各種因素,，結(jié)果表明：截留分子量為20000u的聚醚砜(PES200)膜適于處理SCMP廢水，清洗后膜的通量可恢復(fù)98%,。黃麗江等[4]采用0.8μm微濾(MF)與50nm超濾(UF)無機陶瓷膜組合工藝對造紙廢水進(jìn)行了處理,，在溫度為15℃、壓力為0.1MPa的操作條件下,，0.8μm膜對COD的去除率為30%~45%,，50nm膜對COD的去除率為55%~70%。

3.3含油廢水的處理

含油廢水存在的狀態(tài)分三種：浮油,、分散油、乳化油,。前兩種較容易處理,，可采用機械分離、凝聚沉淀,、活性炭吸附等技術(shù)處理,，使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起同樣作用的有機物,，油分以微米級大小的離子存在于水中,，重力分離和粗粒化法都比較困難,，而采用超濾膜技術(shù),，它使水和低分子有機物透過膜，在除油的同時去除COD及BOD,，從而實現(xiàn)油水分離,。

如，油田含油廢水中通常油量為100～1000mg/L,，超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)(<10mg/L),，故排放前采用先進(jìn)的衡壓淺層氣浮技術(shù)和中空纖維膜分離技術(shù)進(jìn)行了分離,，在操作壓力為0.1MPa、污水溫度40℃時,，膜的透水速度可達(dá)60～120L/(m2˙h),，出水中含油量為痕跡，懸浮物固體含量平均值為 0. 32mg/ L,，懸浮物粒徑中值平均值為 0. 82μm,，*達(dá)到了特低滲透油田回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4城市污水回用

城市污水是一種重要的水資源,，國外早已開始廣泛英語膜法進(jìn)行城市污水回用,，隨著我國水污染問題的愈發(fā)嚴(yán)重，將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于城市污水回用,，也日漸引起了人們的關(guān)注,。如，湯凡敏等[5]利用 CASS 與超濾膜組合工藝處理小區(qū)生活污水,，當(dāng)水力停留時間為12h,、CODCr濃度在215~ 677 mg/ L 之間時，該工藝出水 CODCr穩(wěn)定在30 mg/ L 左右;NH3-N 濃度為 22.2~ 41.2 mg/ L時,，出水NH3-N zui低可達(dá)0. 2 mg/ L,，去除率達(dá)到90%以上，出水pH 值在 7.26~7.89 之間,，出水濁度小于 0. 5,，出水水質(zhì)優(yōu)于回用水標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用,。

3.5海水淡化

海水淡化技術(shù)經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展,，從技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，目前主要的海水淡化方法有反滲透(SWRO),、多級閃蒸(MSF),、多效蒸發(fā)(MED)和壓汽蒸餾(VC)等，而適用于大型的海水淡化的方法只有 SWRO,、MSF 和 MED,。隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，從19世界60年代開始膜技術(shù)開始應(yīng)用于海水淡化,。但在這一過程中,，由于膜污染問題，使得反滲透系統(tǒng)在處理海水方面出現(xiàn)了瓶頸,，而超濾膜技術(shù)的應(yīng)用,，可有效地控制海水水質(zhì)，為反滲透系統(tǒng)提供高質(zhì)量的入水,。