膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

上海洗霸科技股份有限公司 上海 虹口 200437

現(xiàn)階段，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動了生活質(zhì)量的提高，進(jìn)而更加關(guān)注環(huán)境和能源問題。就膜分離技術(shù)而言，其屬于新型分離、凈化以及濃縮技術(shù)，分離過程存在著清潔、能耗低、操作簡單、化學(xué)藥劑用量少等相關(guān)特點(diǎn)，進(jìn)而在污水處理領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了廣泛運(yùn)用。因此，要想對污水問題進(jìn)行有效的處理，需重視對膜分離技術(shù)的應(yīng)用。

一、膜分離技術(shù)原理

就膜分離技術(shù)而言，涉及到的工作原理表現(xiàn)立足于膜存在的特點(diǎn)，將各類物質(zhì)分開，然后進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)篩選功能，分離出混合體，最終達(dá)到污水處理的目標(biāo)，并對處理之后的污水予以再利用。此過程主要運(yùn)用膜的通透性實(shí)現(xiàn)，在生活污水中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，膜分離技術(shù)不只是具備凈化污水以及成分分離的效果，還包含殺菌、消毒等作用[1]。

二、膜分離技術(shù)的分類

膜分離技術(shù)涉及許多種類，生活中常用的主要有微濾、納濾、超濾和滲透等技術(shù)[2]。不同技術(shù)對應(yīng)的應(yīng)用范圍存在一定差別，例如微過濾技術(shù)一般應(yīng)用于操作過程壓力不超過0.2Mpa的污水處理，重點(diǎn)對污水中存在的各類顆粒物質(zhì)予以過濾。由于微濾技術(shù)適用于較小顆粒，污水處理時(shí)占用面積不大，液體處理效果也較好，能夠在污水處理中進(jìn)行連用；在膜分離技術(shù)中，納濾技術(shù)十分常用，出現(xiàn)于上世紀(jì)八十年代，是通過離子選擇特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)篩選的一種模式，適用于化學(xué)物質(zhì)較多的工業(yè)污水中，可以將二價(jià)離子清除；超濾技術(shù)在本質(zhì)方面也屬于篩選過程，通過壓力實(shí)現(xiàn)膜驅(qū)動，對液體之中的懸浮物質(zhì)、固體顆粒等予以分離，經(jīng)濟(jì)效益良好。但是，超濾膜所具備的時(shí)效性、耐用性等較弱，需要進(jìn)行換膜，進(jìn)而存在局限性；滲透蒸騰技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，或?qū)е聼崃勘幌?，通常在航空、化工、食品等相關(guān)行業(yè)中進(jìn)行運(yùn)用。

三、膜技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

(一)含油污水?，F(xiàn)階段，每年我國由于采油作業(yè)形成的廢水高達(dá)2-3億噸，此類廢水中涉及到的含油量通常為幾百至幾千mg/L[3]。立足于環(huán)保角度進(jìn)行分析，應(yīng)加強(qiáng)對含油污水的再利用以及回注，對其予以處理時(shí)大多運(yùn)用化學(xué)淤漿法和生化降解法，難以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過對膜分離技術(shù)的運(yùn)用則可以有效解決。開展含油污水處理的過程中，若進(jìn)水含油高于100mg/L，并設(shè)置0.16Mpa、0.08Mpa的進(jìn)出口壓力時(shí)，需對中空纖維UF膜進(jìn)行合理運(yùn)用，膜透水量高于15mL/(cm2.h)，透過液含油量不足10mg/L。另外，處理油田污水時(shí)，可運(yùn)用管式UF膜予以處理，如果其中含油類物質(zhì)為10-80mg/L，截留石油類物質(zhì)的效率在99.04%，懸浮類物質(zhì)截留率則在99.7%，腐生菌類為97.9%。同時(shí)，對石油化工含油污水予以處理時(shí)，通過對膜生物反應(yīng)器的運(yùn)用，在COD去除率方面能夠?qū)崿F(xiàn)76-98%，氨氮脫除率高于90%，進(jìn)而降低出水渾濁度。

(二)電子發(fā)電工業(yè)污水。電子領(lǐng)域以及發(fā)電工廠等相關(guān)區(qū)域均涉及許多工業(yè)用水，進(jìn)而需要通過反滲透分析技術(shù)對用水問題進(jìn)行解決。由于電子工程需運(yùn)用純水對元件進(jìn)行沖洗，發(fā)電工程也會在鍋爐中消耗許多水資源，以此來節(jié)約生產(chǎn)成本，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高，讓企業(yè)利潤實(shí)現(xiàn)最大化。不同純度的水相應(yīng)用處也會存在不同，一般將結(jié)合水的純度選擇對應(yīng)的工藝種類。當(dāng)前，國家加強(qiáng)了對膜分離技術(shù)的關(guān)注，進(jìn)而在科技研究的過程中，推動了選擇性膜研發(fā)、處理等的進(jìn)一步發(fā)展，并在諸多生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了運(yùn)用?，F(xiàn)階段，我國大部分發(fā)電廠鍋爐均運(yùn)用了最新、操作簡便的相關(guān)納濾技術(shù)，使得企業(yè)投資得到了降低，并讓資源浪費(fèi)的情況得到緩解[4]。

(三)重金屬廢水的處理。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，必然會形成大量的重金屬廢水，此類廢水中涉及鉛、鎳、銅、鉻等金屬離子，若不進(jìn)行處理而直接排放，那么就會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。運(yùn)用膜分離技術(shù)，可以迅速、高效的對重金屬離子進(jìn)行分離、富集以及濃縮，確保污水能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，并回收運(yùn)用污水中的部分物質(zhì)[5]。對有色冶金無機(jī)復(fù)合種金屬污水進(jìn)行處理時(shí)，采取膜分離技術(shù)，壓力和PH等對金屬離子處理效果產(chǎn)生一定的影響。并且，在PH一定的狀況下，隨著濃淡比的上升，重金屬離子截留率會出現(xiàn)減小的情況；如果濃淡比處在1，那么能夠表現(xiàn)出最佳的膜截留效果。同時(shí)，如果濃淡比和進(jìn)水量一定，進(jìn)水壓力不會對金屬離子處理效果產(chǎn)生過大的影響，但PH造成的影響會增大，若PH減小，則膜截留效果會隨時(shí)下降。在實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)，污水內(nèi)包含的金屬離子在濃度方面低于30mg/L，通過對膜分離技術(shù)的應(yīng)用，可以達(dá)到97%的截留效果。

四、膜技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用實(shí)例

某村鎮(zhèn)開展污水處理項(xiàng)目的過程中，運(yùn)用了平板陶瓷膜分離技術(shù)，在處理規(guī)模方面為100t/d，構(gòu)建此項(xiàng)目的目的在于對周圍多個行政村生活污水予以處理，“AO+平板陶瓷膜MBR生物反應(yīng)器”屬于主要處理工藝，涉及到的設(shè)備有格柵、調(diào)節(jié)池、配套管線、平板陶瓷膜MBR生物反應(yīng)器。

表1為該項(xiàng)目的進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)，在出水水質(zhì)方面與當(dāng)?shù)亍端廴疚锞C合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求相符。通過第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)局統(tǒng)計(jì)顯示，該項(xiàng)目污水處理出水年平均值為CODcr18.95mg/L、SS4.62mg/L、NH3-N1.04mg/L、BOD53.51mg/L、TP0.27m/L、TN6.96mg/L，系統(tǒng)在出水方面的水質(zhì)與排放標(biāo)準(zhǔn)吻合。

表1 污水處理項(xiàng)目進(jìn)出水指標(biāo)一覽表

五、結(jié)語

綜上所述，膜分離技術(shù)屬于操作簡單、方便的分離技術(shù)，在許多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用。即將膜分離技術(shù)運(yùn)用于污水處理，除了能夠促進(jìn)水資源質(zhì)量的提高之外，還能夠有效滿足國家制定的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，具體運(yùn)用時(shí)還涉及許多問題，需要我們對膜分離技術(shù)進(jìn)行深入的研究，查漏補(bǔ)缺，消除其存在的缺點(diǎn)，進(jìn)而推動社會經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，構(gòu)建環(huán)境友好型社會。