對超濾膜技術在自來水處理中的應用范例研究

康銀章

[摘要]在城市建設大規模推進過程中，自來水成了人們飲用水的主要方式，在針對飲用水進行凈化處理的過程中，應用超濾膜技術使得水質標準得到極大改善。本文通過對超濾膜技術的全面了解，針對這一技術進行了系統闡述，系統分析了這一技術的工作原理，并介紹了整體的技術特點，并將應用過程中存在的問題進行了具體闡述。

[關鍵詞]飲用水處理；超濾膜技術；應用研究

前言

在工業技術水平不斷進步的情況下，供水行業也隨之實現了某種程度上的優化，不僅整體規模實現了飛升，相關處理技術也得到了很大程度的優化。在城市人口逐漸增加的情況下，對供水行業提出了更加嚴峻的要求，再加上我國出現了大面積的嚴重水污染，導致供水行業面臨空前壓力。在這種情況下，應用超濾膜技術可以使得飲用水得到很大程度上的改善，將水質進行最大程度的凈化。

一、超濾膜技術系統原理

從某種程度上來講，超濾膜在專業性能上稍強于微濾膜，稍遜于納濾膜，孔徑在納米與毫米之間，有著相對標準的操作壓力，透過速率也十分理想，在分離分子質量上效果同樣十分理想。在材料選擇上偏聚氟乙烯較為常用，尤其是在針對飲用水進行具體的凈化處理過程中。除此之外，聚氯乙烯也是較為理想的應用材料。利用超濾膜進行飲用水凈化處理過程中，通過三種方式進行，首先是一次吸附，其次是阻塞，最后就是篩分。在一次吸附過程中，利用膜表面以及孔內所產生的應力，產生一定程度的吸附效果，最終吸附相應大分子，使其停留。在阻塞過程中，通過相應措施對污染物大分子進行處理，使其從?？妆挥行宄?。篩分具體是指通過攔截方式使相應的雜質在濾膜表面位置停留。

整體上講，超濾膜是以壓力差作為動力，趨勢原水穿過濾膜進行流動，在壓力作用下，在膜的作用下，很多污染雜質以及大分子被吸附，同時被阻塞或者篩分，最終全部停留在膜孔或者表面位置，在最終環節進行徹底清除。在超濾膜技術中，主要是通過對物理原理的應用，來對水分子進行篩分，水本身并沒有發生性質上的變化，這樣一來就強化了超濾膜的性能優勢，可以在大范圍內進行應用。

二、超濾膜技術的系統技術特點

現對于傳統工藝來講，在針對自來水進行處理的過程中，超濾膜技術具有幾方面的性能優勢：

2.1水質高，添加劑少

通過對超濾膜技術的系統應用，可以在針對自來水處理的過程中，達到很好的凈化效果，將原水中存在的各種雜質以及相關懸浮物質，進行有效排除，并且不會發生化學作用，使水質變得更加清澈。這樣一來就無需進行大量的混凝劑投放，在特定情況下，甚至能夠最終實現零投放，將會產生十分顯著的水凈化效果，使水質得到極為明顯的改善。

2.2安全性能較強

在超濾膜技術的應用下，將會針對水微生物產生十分明顯的凈化效果。這是由于水微生物的顆粒尺寸要大于濾膜的孔徑尺寸，這樣就可以在超濾膜作用下將微生物進行有效過濾，減少水中微生物的整體含量。這樣可以相應的減少針對微生物的消毒劑投放量，避免消毒劑對人體產生的負面影響，從一定程度上減少了水凈化處理過程中造成的化學傷害。

2.3成本相對較低

在正在使用的凈水設備中，應用超濾膜技術在操作過程中更加簡單方便，不需要針對設備進行針對性重新設計，更不需要針對設備進行全面的系統改造。只需要以原有設備為基本框架，在此基礎上進行相關技術組件的安裝，就可以完成凈水設備的改造，這在很大程度上降低了改造標準，使技術得到更加充分的應用。

2.4可控性更強

在超濾膜技術系統構成中，自動化技術是重要構成部分，通過這一技術來實現技術控制，可以根據需求進行針對性調整。不僅如此，通過可視化界面可以進行更加明朗的操作，使操作難度大大降低，可控性更強。在這種情況下，相關工作人員無需掌握極為復雜的技術或技巧，只需掌握簡單的技能，就可以很好完成相關工作，除此之外，在針對設備以及技術進行后期維護的過程中，無需進行大量的資金投入。

2.5精簡占地資源

通過對超濾膜技術的應用，可以在很大程度上精簡占地面積，使土地資源得到極大節約，不再依賴于沉淀池，去污操作更加簡單方便。這樣一來，自來水廠在建設過程中，就可以將土地面積進行有效節約，使資源得到更加充分利用。

2.6環保性能更好

相對于原有的凈水工藝或者技術而言，對于超濾膜技術進行系統應用，不會對環境造成很大程度的傷害，從而緩解了生態環保方面的壓力。即使產生排放物，但是反洗水可以通過回收的方式進行二次利用，不僅如此甚至可以作為生活用水進行利用，所以在飲用水凈化過程中幾乎沒有產生任何環境污染。在超濾膜技術背景下，針對自來水進行凈化處理，可以在很大程度上將可持續發展貫徹執行。從常規角度講，在針對自來水進行凈化處理的過程中，應用超濾膜技術可以保證水質，將污染程度降到最低，并且經濟投入相對較低，處理過程會展現出較高的效率。

三、技術應用過程中存在的具體問題

在針對飲用水進行具體處理過程中，超濾膜技術應用已經越來越廣泛，盡管技術優勢十分明顯，但是存在的缺陷也逐漸顯現出來。

3.1膜污染

在超濾膜技術應用過程中，膜污染已經逐漸成為這一技術的短板。并且在一定程度上限制了這一技術的進一步應用。在出現膜污染的情況下，將會由于相關污染物質對膜形成的表面附著，在很大程度上降低膜的過濾性能。在膜污染中，不僅有吸附污染，同時還有沉淀污染，除此之外還有生物污染。在針對超濾膜污染進行針對性處理的過程中，需要以膜組件為基本工具，針對膜面開展針對性處理，或者通過原水預處理的方式來進行膜污染處理，除此之外，通過定期清洗的方式同樣能夠產生較好的處理效果。以原水水質為基本條件，進行超濾膜工藝的優化，不僅可以將膜污染降到最低，同時還將會極大優化超濾膜的性能，使自來水處理產生更加明顯的效果。

3.2對壓力驅動依賴性較強

在應用超濾膜技術進行自來水處理的過程中，無論哪一種類型的超濾膜，都需要以壓力作為核心驅動力。盡管壓力較小，沒有超出納濾膜或者反滲透膜，但是與常規濾池相比，壓力仍然很高。相對于傳統的常規工藝來講，受到膜污染的影響，需要進行相對頻繁的清洗，不僅需要進行水力清洗，同時還需要進行化學清洗，這樣將會產生較高的成本，同時還會在一定程度上縮短膜的正常使用壽命，從而在無形中增加了處理成本。

3.3技術應用不成熟

在針對自來水進行處理過程中，并沒有形成相對成熟的技術，不僅是膜技術不夠成熟，其他類型的處理技術同樣不夠成熟，這就在一定程度上對膜技術的進一步發展造成了限制。面對這種情況，就需要從處理工藝上進行優化，使超濾膜技術可以在應用過程中發揮更大作用，并形成系統成熟的技術應用體系。不僅如此，由于技術上的不成熟，很難在規模較大的廠子進行應用，通常都在規模相對較小的自來水廠進行應用。在技術應用過程中，很難積累起成熟的技術經驗，從而無法形成系統成熟的應用理論。再加上研究工作的缺失，造成理論上的斷條，限制了實踐工作的進一步開展。

四、結語

在針對自來水進行凈化處理的過程中，通過對超濾膜技術的應用，可以在一定程度上使自來水凈化工藝得到優化，并且使自來水得到水質方面的極大提升，對傳統處理技術及工藝形成突破，最終改善整體的自來水處理狀況，強化自來水處理的系統效果。