動態(tài)膜技術(shù)及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用

汪伶俐

摘 要：結(jié)合工作實踐，系統(tǒng)地對運用動態(tài)膜技術(shù)的層面進(jìn)行了詳細(xì)解析。

關(guān)鍵詞：動態(tài)膜；環(huán)境工程；廢水處理技術(shù)；機(jī)械篩分

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.149

時代在進(jìn)步，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈飛速上升的趨勢，污染問題越發(fā)嚴(yán)重，環(huán)境工程建設(shè)在此大前提之下受到了高度重視。眾所周知，環(huán)境工程施工對技術(shù)的要求非常嚴(yán)格，因為這關(guān)系著人與自然是否可以和諧發(fā)展。傳統(tǒng)的污染處理技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代廢物處理的需求，即使花費大量的財力和物力，起到的效果終究微乎其微。具體而言，我國淡水資源儲量很大，但是人均占有量卻處于世界倒數(shù)行列，且這種狀態(tài)還在持續(xù)惡化。所以，研發(fā)新型廢水處理技術(shù)迫在眉睫，其中，膜技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展引起了相關(guān)行業(yè)的高度關(guān)注和支持。

1 膜分離技術(shù)的分類及應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 微濾

所謂“微濾”，是指運用篩孔原理制作的薄膜過濾，那些融在水中的大顆粒雜質(zhì)都可以透過此膜，只有部分微粒會被留下，起到很好的分離凈化作用。推動微濾運作的動力是靜壓差，可實現(xiàn)分離膜的效果，其操作壓差在0.7～7 kPa之間。因此，此種濾膜小孔繁多且排列整齊有序，通常情況下，其在實驗室、精密工程和污水處理中運用較多。

1.2 超濾

主要指壓力作用于溶液、溶劑和少許分子較低的物質(zhì)在膜上呈穿越趨勢，游走到另一個端口，顆粒較大的物質(zhì)會被截留下來，完成從溶液中分離的過程。此過程的運用原理為機(jī)械篩分，壓差一般控制在0.1～0.6 MPa，被留下來的分子數(shù)量在500～50 000不等。此種方法主要被應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。

1.3 電滲析

電滲析是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，將電解質(zhì)從溶液中分離出來，從而實現(xiàn)溶液的淡化、濃縮、純化的效果。此方法在電鍍工業(yè)漂洗、水中金屬回收，放射性廢水和含鋅廢水的處理，電子工業(yè)和制藥工業(yè)用純水超純水制備，電廠和鍋爐給水的處理和工藝用水除鹽中備受好評。

2 動態(tài)膜在水處理中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于生活廢水的處理

多數(shù)的專家、學(xué)者會更加傾向于研究如何運用動態(tài)膜技術(shù)處理日常生活中產(chǎn)生的廢水，且獲取的研究成果頗為可觀。值得一提的是，對動態(tài)膜形成的生物反應(yīng)器研究的頗為深入。通過運用PAC-自生動態(tài)膜處理技術(shù)，在溫度相對較低的情況下，可以更好地對校園廢水進(jìn)行凈化。其中，采用孔徑為56 μm的工業(yè)濾布進(jìn)行膜組件的制作，以PAC作為預(yù)涂劑，組成預(yù)涂動態(tài)膜-生物反應(yīng)器。預(yù)涂動態(tài)膜-生物反應(yīng)器不僅污染物質(zhì)的去除效果更好，且預(yù)涂膜不僅可以防止污染物質(zhì)與微生物向膜材料表面和內(nèi)部分解，且大大地緩解了膜污染的程度。當(dāng)運行的時間超過1 128 h，操作壓力沒有明顯上升的趨勢，只進(jìn)行簡單的刷洗，膜通量就會迅速恢復(fù)，基本上不需要耗費清洗液，工業(yè)濾布物美價廉，實用性強。

2.2 應(yīng)用于城市污水的處理

應(yīng)用于動態(tài)膜處理城市污水的研究工作不在少數(shù)，尤其是在解決城市中水回用問題。利用自生動態(tài)膜生物反應(yīng)器對污水進(jìn)行凈化，有效處理COD的概率高達(dá)50&以上，合理有效運行的區(qū)間中，有效除去氨氮的概率高達(dá)87%，去除磷的概率不小于70%.由于自生動態(tài)膜自身有其他技術(shù)不可超越的優(yōu)勢，即恢復(fù)原狀的速度較快，且恢復(fù)速度與運行時間成正比；出水率、污泥黏稠度、膜通量、流速等會對膜造成影響。運用自生動態(tài)膜生物反應(yīng)器處理城市污水，此膜的成膜時間一般不會超過2 d，濾餅成層時間一般控制在10 min以內(nèi)，且其再生時間不長于1 h。當(dāng)膜通量控制在每小時28 L/m2時，可以保證系統(tǒng)安全運行40 d；當(dāng)出水頭速率控制在9 mm，污泥混濁度低于5，去除氨氮效果保持在50%以上。此時，運用膜分離技術(shù)除掉有機(jī)物的成功率在20%左右。運用動態(tài)膜技術(shù)對城市污水進(jìn)行處理，出水水質(zhì)良好。

2.3 應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理

動態(tài)膜技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍極其廣泛，包括食品類工業(yè)廢水、羊毛洗滌廢水、印紡廢水、油類廢水、重金屬有毒廢液等。值得注意的是，需要了解動態(tài)膜中的高剪切流速過濾屬于強化方式。在此理論下，可了解此組件可對水流量和面積進(jìn)行循環(huán)控制。一般情況下，高剪切速率控制在在15 m/s的狀態(tài)下，膜過濾的速度比以往組件高出數(shù)倍之多。然而，此種方式也有缺陷，即被活性污泥性質(zhì)所限制。因此，一般在可直接用于面粉廠和紡染業(yè)中可被溶解的廢液。

要想徹底處理印染行業(yè)制造的廢水，就要求運用動態(tài)膜技術(shù)與其他輔助技術(shù)共同作用，其工藝流程為：應(yīng)用商用砼技術(shù)對動態(tài)膜技術(shù)進(jìn)行輔助，這可以高效、快速處理印染業(yè)二級廢水。此外，分體砼+動態(tài)膜混合技術(shù)的優(yōu)勢在于滲透量是一體式的1.5倍，但一體式砼+動態(tài)膜取出COD更為徹底。因此，在實際運用中，要做到具體情況具體分析。除此之外，有效處理氫氧化鐵膜通量與膠粒之間的關(guān)系，并應(yīng)用于印染廠的排廢中，不僅可大大提高運行速率，且脫色的效果是其他技術(shù)所無法比擬的。

3 結(jié)束語

總而言之，環(huán)境工程是一項對綜合技術(shù)要求精湛的工程，雖然動態(tài)膜技術(shù)在我們國家應(yīng)用時間不長，很多地方也不盡完善，但此技術(shù)在目前環(huán)境工程運用方面已經(jīng)呈現(xiàn)出炙手可熱的趨勢，因為其可行性高、經(jīng)濟(jì)效益良好、處理過的廢水更加的干凈、健康，所以，發(fā)展前景無限大。此外，我們也一直在努力，做到更好、更合理，不斷探索、創(chuàng)新，從根本上解決因技術(shù)問題造成的不便，力求在環(huán)境工程中將動態(tài)膜技術(shù)運用得更好。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕