孙丹丹
山东化工技师学院 山东省滕州市 277500
摘要：近年来，社会不断进步，人们生活水平不断提高，为改善长期不健康的社会生产模式，环保工程的地位有显著提高，尤其是对污水的处理更是备受关注。超滤膜技术因其具有低功耗、自动化程度高、污水处置率高、滤过量大、化学稳定性强等优势，逐步发展成为水处理的核心技术，有助于环保工程的可持续实施。文章首先就超滤膜技术原理及特点予以概述，并探讨其在环保工程具体应用，最后分析超滤膜技术应用中的问题及对策，以作参考。
关键词：化工；废水处理；膜技术；应用
引言
水资源短缺和水环境污染是全球面临的两个重大环境问题。膜分离技术因操作简单、能耗低、效率高等优点而受到广泛关注。在我国水环境污染的严峻形势下水处理技术显得尤为重要。膜分离技术的理论研究和工程应用，更是符合可持续发展战略的规划要求。本文综述了目前国内外膜分离技术的研究进展，探讨了膜分离技术的发展趋势和热点，以期为今后膜分离技术的绿色化可持续发展提出新的理念。
1膜技术概述
膜技术主要是采用高分子薄膜（人工合成或者天然），利用膜两侧的压力差、溶液的浓度差、电位差或者温度差，对两组及以上的溶液进行分离、浓缩或纯化。膜技术有以下几项特点：第一，膜分离属于物理过程，不会对物质的性质造成影响，没有新的物质产生，整个分离过程消耗的能量较低；第二，膜技术的使用范围非常广泛，从微粒级、微生物菌体到离子级物质，都可以使用膜技术进行分离；第三，膜技术系统的装置简单，操作也很方便。膜分离的原理是利用膜材料的机械拦截作用，与二沉池相比具有更好的分离效果，并且在废水处理中不会因污泥膨胀造成出水超标或恶化。现阶段，在化工行业比较常用的膜技术包括微滤、纳滤、超滤、反渗透、电渗析、渗透汽化、气体分离和乳化液膜等。膜技术具有装置简单、操作方便、分离效果好、消耗能量少、无相变、无污染，并且分离后的产品可以回收利用，分离过程具有较高的自动化等优势，在各个领域都开始有了广泛的应用。
2化工废水处理中膜技术的应用
2.1净化饮用水
随着工业城市的发展，水污染问题威胁着人类安全，减缓城市文明建设，是当下社会大众极度重视的话题。水污染的主要原因是病原体和藻类，有必要提高水的纯度，保证饮水安全。饮用水安全与人体健康直接相关，这对饮用水净化要求提出更高的标准，超滤膜技术作为一种新型技术，通过经过反渗透或超滤处理，再经内置的加热或制冷装置，实现对净化水的加热或制冷，从而使用户得到可饮用热水或冷水。
2.2反渗透膜分离技术
反渗透膜分离技术是当下比较先进、节能效果较好的膜分离技术，其适用范围较广泛。反渗透膜分离技术的主要原理，是在大于溶液渗透压的作用下，其他物质不可以透过半透膜而降这些物质和水分离开。反渗透复合膜的主要材料是芳香族聚酰胺，在化工污水的处理中，可以将二级流程转化成一级流程，从而改变反渗透复合膜的性能。在反渗透复合膜的安装中，要严格按照要求进行：首先渗透复合膜的安装位置应该通风好、温度适宜（5-38℃）的室内，且要求安装工期不超过1个月，安装完成且检查合格之后，立即投入使用。在渗透复合膜的使用中，由于操作难度较大，要求操作人员必须是专业工作人员，避免因为人为因素造成的事故，提高反渗透膜分离系统的安全性，确保化工污水分离的顺利。
2.3造纸废水的处理
纸张是人类文明发展过程中至关重要的工具，任何行业都无法离开纸的帮助。但造纸业不仅会消耗大量的木材，并且在其生产过程中会产生大量废水。这些废水中含有大量木质素、碱性物质等，如果不进行针对性处理，将极大干扰污水处理工艺的正常运行，进而破坏生态环境。
造纸废水的处理中应用超滤膜技术，不仅可以实现对废水当中杂质的全面净化，并且能有效地分离出纸浆，分离后的纸浆可以用于回收并重新利用。同时，经超滤膜过滤之后的废水能够重新循环利用到造纸生产的过程中，不仅能够保护生态环境，同时极大地削减了企业的用水成本，有利于企业经济效益的提升。对于经超滤膜过滤截留下的杂质，可以使用物理或化学工艺对其进行处理，从中提取出有用物质进行重新使用。此外，对其余的无用物质采取无害化处理，以实现造纸废水的有效处理，推动造纸行业的可持续发展。
2.4用于处理工业电镀废水
由于电镀工业的特殊性，其对于国家工业结构体系较为重要，但也存在高排放、高消耗的特点，会损耗大量的水资源，且电镀废水处置难度较高。而电镀工业相对于其他工业来说比较特殊，其废水中含有的污染物毒性极大，比较常见的有镉和镍等，很容易危及农作物及人身安全，严禁随意排放电镀废水，需经高效处置方可排放。这其中很多污染物的生化性能不高，微生物通常不能直接对其进行处理吸收。因此在处理废水的过程中，如果选择传统电解法来进行处理，其工作效率往往不尽人意，消耗大量的人力物力，不利于电镀企业稳定发展。在电镀处理时引入反渗膜技术与超滤膜技术能够很好的解决上述问题，对至少百分之八十五的有机碳进行处理，大大降低了有害化学物质的含量，避免对周边环境造成严重污染，促进电镀工业的发展。
2.5超滤膜技术在工业废水中的应用
工业的发展与生产离不开水资源，因此在工业发展过程中产生了大量的工业废水。工业废水中含有大量的有毒物质，对周边生态环境和居民的身体健康造成严重的威胁，也对农作物中的微量元素和重金属元素含量有直接影响。工业废水中含有大量的泥土成分，具有较差的生化性能，因此使用传统的污水处理方法不仅无法获得水质良好的水资源，而且净化处理过程中的能耗较高。使用超滤膜技术处理工业废水，不仅能够通过该技术的分离和物化特征将工业废水中的有害物质过滤，提高净化能力，而且能够有效地降低水体中的钙含量，减少水体中的有害物质。此外，超滤膜技术能够有效地清除工业废水中的其他重金属元素，有效地降低了或消除了水体中重金属元素的含量，消除了对其他水体产生的二次污染。
2.6活性炭预处理
应用大表面积的吸附能力的活性炭（GAC或PAC）和吸附剂，可以用于吸收溶解性有机物，剔除原水中的杂质，提升超滤膜渗透水通量，减少不必要的阻力，保证饮水的可行性。使用董秉志等人应用粉末活性炭和超滤处理黄浦江原水。试验表明，粉末活性炭混合物能有效提高有机物去除效果；粉末活性炭不会增加膜的过滤阻力，可以很好地清除膜表层的污染情况，以此有效地提升膜过滤效果。JamesA.Nilisont等人使用PAC作为NF处理剂，测试结果发现PAC无法有效防止膜污染。他们认为疏水性物质是造成膜污染和膜流量低的主要原因。但是，只有PAC可以有效地去除喜欢水的有机材料，并且对去除喜欢水的有机材料的作用很小。因此，PAC在膜过滤中没有太大作用。活性炭对膜过滤性能的影响是吸收大量可污染膜，降低过滤阻力和提高膜透水性的有机物质；不利的一面是它在去除有机物方面也有一定限制；同时吸附的活性炭长时间在膜表面上，它可能会在碳分子内部产生微生物并污染膜。
结语
综上，在化工行业的生产中，废水处理成为可持续发展背景下的重要环节，如果废水处理不当就进行排放，不仅造成浪费，还会对生态造成严重的破坏。膜技术作为一种物理处理方法，具有处理效果好、能耗低等优点，能够有效分离废水中的有害物质，便于回收利用，达到节能减排的效果。在未来的发展中，应该致力于技术创新，提高废水处理的技术水平，提高自动化水平，提高化工废水的处理效率，促进化工行业的健康可持续发展，实现人与自然和谐共处的可持续发展。
参考文献
[1]刘璐.化工污水处理中膜技术的应用[J].化工管理,2018(03):61.
[2]杨春彪.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建材与装饰,2017(15):280-281.
[3]赵云霄.超滤技术及其在工业生产、环境保护中的应用研究[J].中国新技术新产品,2017(07):96-97.