赵桐
1天津泰达水业有限公司
2天津泰达津联自来水有限公司
摘要：随着中国经济的不断发展，人们对于生态效益、社会效益以及经济效益有了更大的追求，针对水体资源方面也进行了高度重视。如今，中国城市化的进程在不断加快，随着各地区城市的不断建设及发展，水体污染程度也在逐渐加剧，这不论是对人们的用水安全还是用水质量，都产生了极大的影响，所以中国有关部门必须采用有效措施对城市存在的污染水体资源进行全面的处理。当下超滤膜技术在中国工业领域应用的较为广泛，同时在中国城市污水、工业废水的处理工作中也得到了有效的引用。
关键词：水处理；超滤膜技术；应用对策
引言
超滤膜作为超滤技术的核心部分，其孔径一般在1.0～100.0nm，通常属于非对称性膜，分为功能层和支撑层2部分，分别起到截留和支撑的作用。在超滤工艺应用过程中，存在着对小分子物质去除效率低和超滤膜污染等问题。超滤膜受到污染后，会导致处理效果变差、处理效率降低、出水水质不达标等后果。而且影响膜污染的因素很多，进水的水质、污染物的类型、膜的结构、性能等均在其列，所以膜污染已经成为制约超滤技术进一步广泛应用的主要问题。
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0.5×103～5×105范围内，而孔径数值则是在2×10-3～1×10-1μm之间，在开展工作的过程中，操作静压差为0.1～0.5 MPa，至于被分离组分的直径则在5×10-3～10μm 之间。
2.水处理工程中超滤膜技术的种类
2.1膜分离处理技术
膜分离处理技术利用分离原理，借助膜的渗透性来分离一些杂质。这种技术的基本材料就是超滤膜，在分离杂质时，超滤膜的孔径十分关键，需要保持在1～100 nm。该技术常用于处理生活污水，可以有效提升水资源利用效率。
2.2超滤膜短流程处理技术
与传统的超滤膜工艺相比，超滤膜短流程处理技术效率更高、成本更低，环境污染比较低，因此属于超滤膜技术中比较高效的一种，其整个运行过程处于构筑物内，采用很多自动化设备。这种技术多用于处理工业废水和生活污水，有毒有害物质处理效果较好。
2.3组合超滤膜处理技术
组合式处理技术就是将多种技术融合使用，从而提升效率。对于超滤膜技术来说，如果过滤要求较高，而过滤过程又十分复杂，则可以选择组合超滤膜处理技术，这种技术的效果更加多元，可以实现对水的高效处理，但是目前组合效果和方式还有所欠缺，研究人员应当加大相关研究力度。
3.超滤膜技术在水处理领域的应用
3.1 在造纸废水处理工作中的应用
随着社会经济的不断发展，我国的各个行业领域也取得了很大的成就。如今，无论是国家政府办公机构还是各级学校，都会使用大量的纸张，因为人们对纸张有着极大的需求，这也使得造纸厂的废水污染问题加重，对于我国的生态环境更是产生了极大的影响，如果工作人员借助化学药剂对造纸废水进行处理，其不但无法起到好的净化效果，而在处理期间因为化学药剂会随水溶液流入到地下，其也会对地下水造成极大的污染。
通过对超滤膜技术进行应用，水溶液中的纸浆可以得到有效压缩，而纸张的重复利用率也会得到最大限度的提高，这样工作人员也可对地下水进行有效保护，以防其受到水溶液的污染[4]。
3.2 水处理工艺的优化
某水厂因受改造工程的局限，所有膜箱都安装在一个池内，且整体组装的膜箱如出现膜断丝或封胶泄露问题，必须将膜箱整体吊出进行维护或维修，操作较为复杂。随着对全国各地区水厂运行经验的不断总结，例：某某水厂作为新建地表水厂，在设计工艺时对膜池系统和膜单元进行了整体优化。某某水厂每 5 支膜元件连接 1 个开关阀门，当气检发现某支膜元件断丝时，可以将相应连接的开关阀门关闭，将该支断丝膜元件取出修补后再安装回去，操作简单，避免了因为检修而整体吊装的麻烦，且不再会因为维修个别膜元件而关停整组膜池进而影响产水。
3.3排泥系统超滤膜
在运行过程中，浓水经过膜组件回收利用，污染物将会沉入膜池底部，污泥通过膜池下部排泥斗浓缩排放。当系统正常运行和物理反冲洗时，泥斗底部浓缩污泥通过开启去往污泥池的气动阀门，排入污泥池; 当系统进行化学清洗时，通过开启去往酸碱中和池的气动阀门，将酸洗和碱洗的废液排入酸碱中和池，废液中和后外排。
3.4 化学清洗系统
维护性化学清洗和恢复性化学清洗均为在线清洗，即在膜池内进行酸碱加药洗。根据通量和周期确定维护性清洗时间。为保持稳定运行，通常采用低浓度的次氯酸钠对超滤膜进行维护性化学清洗。维护性化学清洗的周期一般为 7 ～14 天，具体由现场运行情况而定。当膜系统通量下降 15%左右时，则需要对膜元件进行恢复性化学清洗。恢复性化学清洗是采用酸碱在膜池内浸泡，周期为4 ～6 个小时，一年进行 2 ～3 次恢复性化学清洗。先在膜池内配入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液，通过循环泵抽吸药液进行循环; 碱洗完毕后，将膜格内废弃的碱液排入中和池，再在膜格内配入柠檬酸溶液，对膜元件进行循环清洗。酸洗完毕后，废弃酸液也排入中和池; 膜系统则进入完整性检测程序，之后进行正常产水过滤
3.5单支超滤膜组件
单支超滤膜组件可于工厂内组装成套，在工程进入实施阶段以后即可进行组合，便于规模化和标准化生产组装，组合效率高、交期短，设备成套完毕即可单机调试完成，施工现场场地具备后即可进场安装，只要按设计连接管路以及相关阀门即可，建设工期短、安装简易快捷，大量节约人工及材料费用，缩短建设周期，且可以适应不同供水规模的工程，产水水质稳定优良，组合灵活，同时设备可以配置有先进的自动化控制系统，可实现多机联网并列运行，运行管理维护简易方便，成本低。
结束语
总而言之，虽然我国拥有极为丰富的海洋资源，但淡水资源相对极少，随着社会经济的不断发展，水资源浪费的问题也变得更为严重。根据相关数据可以发现，我国淡水资源人均用量仅为世界平均水平的1/5，针对此，将淡水资源匮乏问题进行解决已成为我国一大工作目标，通过对超滤膜技术进行应用，它不但可以实现对海水的淡化，同时还能对生活废水进行有效回收及利用。因此，对于水资源保护而言，超滤膜技术起着极为重要的作用。
参考文献：
[1] 牟进. 超滤膜技术在环保工程水处理过程中的运用[J].化工设计通讯，2019, 45(11): 75-76.
[2] 陈朋利. 水处理工程中超滤膜技术的应用[J]. 南方农机，2019, 50(14): 167.
[3] 储小勇. 环保水处理系统工程中的超滤膜技术应用研究[J].商品与质量，2019 (28): 247.
[4] 王玮乔.关于流域水资源管理及其污染控制的探讨[J].建材发展导向（上）,2019,17(7):336.
[5]冉光普.环境工程水处理中超滤膜技术的应用分析［J］.低碳世界，2019（10）：11-12.