王淼

萊西市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局洙河污水處理廠 山東青島 266600

1 膜法水處理技術(shù)概述

1.1 膜法水處理技術(shù)原理

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[1]。

1.2 超濾（UF）技術(shù)

超濾技術(shù)是一種能夠?qū)⒁后w內(nèi)部分子進(jìn)行過(guò)濾、濃縮的分離技術(shù)，其分離密度介于微濾（MF）與納濾（NF）之間。超濾膜技術(shù)原理是指液體在壓力的作用下，液體中的低分子溶質(zhì)通過(guò)濾膜上空隙達(dá)到濾膜另一側(cè)的過(guò)程，使高分子溶質(zhì)和水中雜質(zhì)以及其它物質(zhì)被截留在濾膜上，從而實(shí)現(xiàn)液體過(guò)濾分離以達(dá)到液體的凈化效果。超濾膜技術(shù)是本質(zhì)液體在濾膜上做橫向流動(dòng)，并按照拉力與分子量的大小來(lái)選擇性過(guò)濾的過(guò)程，一些過(guò)濾后無(wú)法穿過(guò)濾膜的大分子物質(zhì)通過(guò)超濾膜技術(shù)的濃縮作用后將會(huì)慢慢排放到排放液中，這使我們可以對(duì)排放液再次處理以實(shí)現(xiàn)水資源再利用的目的。

1.3 反滲透（RO）技術(shù)

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/m3d，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[2]。

2 膜法水處理技術(shù)應(yīng)用探究

2.1 實(shí)驗(yàn)方法與裝置

本實(shí)驗(yàn)于污水處理廠內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)以污水處理廠二級(jí)處理出水為原水，首先經(jīng)過(guò)微濾或者超濾處理，再進(jìn)行反滲透或者納濾處理，從而組成四種水處理工藝，并對(duì)最終出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析。微濾裝置可以和超濾裝置共同使用，其共用一套裝置，微濾需要?dú)馑礇_洗需要空氣壓縮機(jī)，超濾只需用水沖洗即可。主要系統(tǒng)包括：計(jì)量箱、計(jì)量泵、增壓泵、過(guò)濾器、產(chǎn)水箱、反洗泵、反沖洗藥劑自動(dòng)添加系統(tǒng)等。納濾裝置和反滲透裝置共用一套裝置，同時(shí)為提高產(chǎn)水率，納濾和反滲透各使用三個(gè)膜元件，其中兩只膜元件用于過(guò)濾原水，另一只膜元件過(guò)濾前兩只膜元件后的水，并保持串聯(lián)。主要系統(tǒng)包括：計(jì)量箱、計(jì)量泵、增壓泵、高壓泵等。

2.2 結(jié)果分析

我們首先通過(guò)重鉻酸鉀法對(duì)出水COD進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)微濾/反滲透和超濾/納濾技術(shù)對(duì)COD的去除效果相同，COD的去除率約為17.8%，而微濾/反滲透和超濾/反滲透對(duì)COD的去除率約為20%和38.3%，可以看出在COD的檢測(cè)過(guò)程中，微濾/反滲透和超濾/納濾對(duì)COD去除效果要超過(guò)微濾/納濾和超濾/反滲透；我們采用水樣稀釋的方法來(lái)對(duì)出水BOD5進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)微濾/反滲透和超濾/納濾技術(shù)對(duì)BOD5的去除效果相同，僅為12.5%，而微濾/反滲透和超濾/反滲透對(duì)BOD5的去除效果分別約為50.6%和55.8%，同樣微濾/反滲透和超濾/反滲透BOD5的去除效果要超過(guò)微濾/反滲透和超濾/納濾；我們通過(guò)重量法對(duì)出水SS進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果與COD和BOD5結(jié)果一致。主要原因包括：①用微濾作為與處理工藝，可以保證接下來(lái)的反滲透技術(shù)運(yùn)行更加穩(wěn)定，過(guò)濾壓差變化較小，使得反滲透工藝技術(shù)充分發(fā)揮作用，從而保證了出水水質(zhì)；②通過(guò)超濾技術(shù)作為預(yù)處理可以提升納濾的膜通量，延長(zhǎng)納濾膜的使用周期和沖洗周期，從而保證出水水質(zhì)。

2.3 電耗分析

運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、保安過(guò)濾器棉芯費(fèi)用、膜清洗藥劑費(fèi)用，相對(duì)于電費(fèi)后兩者費(fèi)用大可以忽略不計(jì)，在此前提下運(yùn)行費(fèi)即是用電消耗費(fèi)用。

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）當(dāng)二級(jí)出水優(yōu)先考慮去除COD、BOD5、SS時(shí)，可以采用微濾/反滲透或者超濾/納濾膜組合工藝；（2）通過(guò)檢測(cè)可知四種膜組合工藝對(duì)于TP的去除效果均較為理想，能達(dá)到90%以上；（3）當(dāng)使用超濾膜為第一組件時(shí)，會(huì)有好高的產(chǎn)水率。綜上所述，結(jié)合云南當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，超濾/納濾膜組合工藝更加適合該污水處理廠。

3 結(jié)語(yǔ)

我們通過(guò)對(duì)膜法水處理技術(shù)原理進(jìn)行概述，并通過(guò)實(shí)例著重分析膜法水處理技術(shù)對(duì)生活污水深度處理的應(yīng)用探究，可知在不同情況下膜法水處理技術(shù)應(yīng)用也各不相同，需要我們技術(shù)人員合理、靈活的應(yīng)用。膜法水處理技術(shù)能夠有效去除污染物、凈化水資源，提高生活污水的處理質(zhì)量，因此對(duì)于緩解水資源缺乏、保護(hù)環(huán)境有著重要意義[3]。