生活污水深度處理中膜法水處理技術(shù)的應(yīng)用分析

郭茂源

摘 要：近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的逐年加快，居民生活污水排放量呈現(xiàn)出直線上升趨勢(shì)，在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下，對(duì)城市污水處理廠的生活污水處理能力也提出了更高的要求。而膜法水處理作為一種處理效率高，凈化效果好的污水處理技術(shù)，目前，在生活污水深度處理中得到廣泛應(yīng)用。因此，本文將著眼于膜法水處理技術(shù)原理，圍繞該技術(shù)在生活污水深度處理中的實(shí)際應(yīng)用效果展開(kāi)全面論述，旨在深入解讀和剖析超濾、微孔過(guò)濾、納濾、反滲透等常見(jiàn)的膜法水處理技術(shù)在處理生活污水時(shí)的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：膜法水處理技術(shù);生活污水;深度處理;應(yīng)用

引言

膜法處理是在新時(shí)代新產(chǎn)生的一種水處理方式，在生活污水深度處理中的應(yīng)用較為廣泛。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，膜法技術(shù)有著較多分類，需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇污水深度處理所應(yīng)用到的技術(shù)，從而提高污水處理有效性，并達(dá)到改善水質(zhì)的目的。因此，從實(shí)際角度出發(fā)，針對(duì)膜法技術(shù)在生活污水深度處理中的具體應(yīng)用進(jìn)行探析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 膜法水處理技術(shù)原理的概述

膜法水處理技術(shù)是超濾（UF）、微濾（MF）、納濾（NF）、反滲透（RO）、EDI 以及其他不同膜過(guò)程有機(jī)地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)去除生活污水中污染物目的的深度水處理技術(shù)。在膜法處理技術(shù)的應(yīng)用中，膜屬于最基礎(chǔ)的部分，膜指的是流體間存在的薄凝聚物質(zhì)，在應(yīng)用膜的基礎(chǔ)上可以使流體被分隔成為兩部分，且在兩部分物質(zhì)間能夠使傳質(zhì)作用得到發(fā)揮。一般情況下，膜的存在形式有兩種，固態(tài)和液態(tài)，且其具有半滲透性和滲透性的特點(diǎn)。根據(jù)調(diào)查顯示，膜具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)，第一，有膜的存在就必然會(huì)有兩個(gè)界面，膜通過(guò)界面分別和流體進(jìn)行接觸;第二，選擇透過(guò)性，選擇透過(guò)性膜是具有活性的生物膜，它對(duì)物質(zhì)的通過(guò)具有半透膜的物理性質(zhì)，具有主動(dòng)選擇性。膜法水處理技術(shù)主要通過(guò)膜的這兩個(gè)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮和分離。

2 生活污水深度處理的重要意義

就目前我國(guó)發(fā)展的情況來(lái)看，水資源相對(duì)匱乏，尤其是東西部、南北兩端，在東南沿海地區(qū)水系發(fā)達(dá)，水資源十分豐富，但是在西北、東北以及京津一帶，水資源則是相對(duì)匱乏，為此我國(guó)也已經(jīng)采取南水北調(diào)的方式來(lái)緩解這一情況，但是淡水資源不足這一問(wèn)題仍然無(wú)法得到根治。因此， 在新時(shí)代如何進(jìn)一步提高水資源的有效利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的重復(fù)利用已經(jīng)成為我國(guó)需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。在人們生活中，各種活動(dòng)都與水資源有著密不可分的聯(lián)系，如洗菜、刷碗、洗澡、沖廁所、洗衣服、日常飲水等等，都需要水源作為支撐，這也就使得生活污水中所包含的物質(zhì)具有多樣性特征，尤其是以芳香烴、鹵代烴等多種烴類為主要污染物，這些物質(zhì)往往具有穩(wěn)定性特征，且不容易被分解，一旦排出就有可能會(huì)對(duì)自然中的水系統(tǒng)造成污染，而這些物質(zhì)也極有可能通過(guò)大自然的生態(tài)循環(huán)，進(jìn)入到人體內(nèi)，對(duì)于人們的日常生活與身體健康都會(huì)造成不同程度上影響。因此，生活污水的深度處理是必不可少的，一方面能夠?qū)⑽鬯械南銦N、鹵代烴等多種烴類進(jìn)行有效分解，提高水體自身質(zhì)量，并應(yīng)用于城市供水，提高水資源的有效利用率;另一方面則是分解這些物質(zhì)，保證處理過(guò)的水體能夠達(dá)到不會(huì)污染自然環(huán)境的這一標(biāo)準(zhǔn)，將這些水排放至大自然中或被應(yīng)用于城市綠化用水，從而提高城市的生態(tài)循環(huán)、水循環(huán)能力，為城市建設(shè)的順利進(jìn)行、提高城市生態(tài)性等諸多工作提供支撐力量。

3 膜法水處理技術(shù)在生活污水深度處理中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 超濾技術(shù)在生活污水深度處理中的應(yīng)用

超濾水處理技術(shù)能夠有效分離生活污水中的大分子物質(zhì)，在處理過(guò)程中，這種技術(shù)無(wú)須借助于外界壓力，因此，單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源量較小，并且污水處理量相對(duì)較大，是生活污水深度處理工序中較為常用的一種膜法水處理技術(shù)。但是，由于超濾技術(shù)所采用的設(shè)備精密度較高，無(wú)形當(dāng)中就增加了維修保養(yǎng)成本，比如利用海綿球?qū)\(yùn)營(yíng)設(shè)備的清理工作需要3個(gè)月進(jìn)行一次，這就增加了維修保養(yǎng)成本與人工成本，而直接影響污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 反滲透技術(shù)在生活污水深度處理中的應(yīng)用

反滲透技術(shù)又稱作逆滲透技術(shù)，它通過(guò)液體內(nèi)部的壓力差作用實(shí)現(xiàn)溶液、溶劑分離的膜分離技術(shù)，我們通過(guò)對(duì)膜的一側(cè)施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)溶液的滲透壓時(shí)，溶劑就會(huì)逆著自然流動(dòng)的方向做反向滲透，在膜的低壓側(cè)得到滲透液，而在高壓側(cè)得到濃縮液。反滲透技術(shù)在20世紀(jì)50年代才被深入研究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)膜的孔徑對(duì)廢水進(jìn)行滲透，從而得到純凈水，滲透實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，廢水液面明顯上升，但卻不會(huì)一直上升，直到出現(xiàn)固定的液面差。在此過(guò)程中，由純凈水向廢水滲透叫做正滲透，通過(guò)向廢水施壓實(shí)現(xiàn)滲透的工程叫做反滲透，滲透率一般在0.1～2.5m3/d，由于反滲透膜膜的孔徑僅為0.0001μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于細(xì)菌和病毒的體積，只有水分子和部分對(duì)人身體有益的礦物質(zhì)元素被允許通過(guò)，對(duì)人身體有害的重金屬雜質(zhì)將會(huì)被排出，因此反滲透膜又被稱為人體外高科技腎臟。

3.3 微孔過(guò)濾技術(shù)在生活污水深度處理中的應(yīng)用

微孔過(guò)濾是最早也是最基礎(chǔ)的膜分離技術(shù)，能夠有效截留分子直徑大于孔徑的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水體、氣體中顆粒物、污染物的分離。微孔過(guò)濾是過(guò)濾技術(shù)的升級(jí)，微孔過(guò)濾膜是孔徑進(jìn)一步縮小后的過(guò)濾膜，因此，微孔過(guò)濾膜在使用中需要注意的參數(shù)與過(guò)濾膜基本一致，膜兩側(cè)的壓力差需要有效控制，壓力差過(guò)大的情況下會(huì)導(dǎo)致膜的破裂，影響水體、氣體的過(guò)濾質(zhì)量是一方面，還會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本。微孔過(guò)濾在生活污水深度處理中的應(yīng)用方式通常是微孔陶瓷，微孔陶瓷相較于常規(guī)的微孔過(guò)濾膜具有更強(qiáng)的耐沖擊、耐腐蝕、耐酸堿的特性，使用壽命和穩(wěn)定性較微孔過(guò)濾膜更高，能夠有效對(duì)生活污水中的油分、蛋白質(zhì)、脂肪分子、糖分進(jìn)行層層吸附、過(guò)濾、攔截，有效提升生活污水的處理深度，提高出水水質(zhì)。

3.4 納濾技術(shù)在生活污水深度處理中的應(yīng)用

納濾技術(shù)對(duì)水體當(dāng)中的砷、汞、鉛等重金屬物質(zhì)以及揮發(fā)性有機(jī)物與致癌物質(zhì)，具有較好的去除效果。比如在處理苦咸水過(guò)程中，水體當(dāng)中的污染物成分多以氯離子、硫酸根離子、鈉離子形態(tài)存在，而納濾技術(shù)采用的薄膜孔徑介于1～2nm之間，并且具有電荷，對(duì)處理水體當(dāng)中游離的高價(jià)離子效果顯著。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，人們?cè)谌粘Ｉ钪信欧懦鰜?lái)的污水，其中往往包含較多的有機(jī)物，需要在經(jīng)過(guò)深度處理以后才能夠再次使用，保證污水能夠得到高效處理，提高水資源有效利用率，減少生態(tài)污染情況的發(fā)生。一般情況下，膜法技術(shù)的應(yīng)用主要是有反滲透技術(shù)與超濾技術(shù)兩種應(yīng)用方式，可以在不同程度上將大分子有機(jī)物隔離，使之無(wú)法穿透特質(zhì)膜，從而達(dá)到凈化水的目的，減少污染物對(duì)于自然環(huán)境的破壞，為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供保障。雖然在現(xiàn)下膜法技術(shù)的應(yīng)用仍然具有一定的局限性，但是相信在今后這一技術(shù)將會(huì)更為有效地應(yīng)用至生活污水深度處理中，為解決我國(guó)水資源緊缺問(wèn)題創(chuàng)造有利條件。

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