袁道迎
(南京万德斯环保科技有限公司 江苏南京 211100)
垃圾渗滤液膜污染的节能处理及防治措施
袁道迎
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本文通过对膜污染的形成原因进行分析,将膜污染分成主要的几种类型,在防止措施中针对进水水质、阻垢剂以及膜清洗等方面提出相应的建议,希望能够对膜污染的节能型处置及防治工作起到一定的帮助。
垃圾渗滤液节能;膜污染;反渗透;措施
自从我国引进了反渗透技术之后,各界学者对于反渗透膜污染的研究就没有间断过。但是由于膜污染的机理复杂,其中不但涉及到膜的材料结构性质、垃圾废液的特性、溶质和膜的相互作用,还与整个垃圾处理过程的运行管理有着很大的联系。由此可以看出膜污染产生的原因有很多方面,这无形中加大了膜污染治理的难度。
膜污染具体指的是,膜的通量降低以及膜的分离特性下降的现象。具体过程是,在进行垃圾渗滤液节能处理过程中废液中的微粒、胶体粒子、或者是溶质中的大分子,在膜的包裹下与膜产生各种物理、化学或者机械方面的相互作用,进而在膜表面或者膜的空隙之间造成大量的离子吸附、沉积,这种粒子沉积现象使得膜的孔径变小甚至堵塞,最终导致膜污染。这种污染是随着废料与膜的接触开始就产生的,也就是溶质与膜之间的相互作用一旦开始,就会在一定程度上改变膜的特性,进而引发严重的膜污染现象。
1.1 膜污染形成的原因
在现代技术高速发展的当今社会,垃圾处理问题俨然已经成为人们首要解决的大问题,而膜技术在其中发挥了相当重要的作用,但是就目前阶段来看,膜污染的治理防治技术已经严重过影响了膜技术的发展。随着处理系统的运行时间的加长,膜污染的程度也会越来越严重,在这种状态下不但会使得膜的处理效果以及使用寿命降低,还会增加相当数量的膜维修和操作费用。要想制定出切实有效的膜污染防止措施,首先要清楚膜污染形成的原因。按照膜污染产生的机理可以从大方面将膜污染分为物理污染和化学污染两大类。其中物理污染主要由膜表面的粗糙程度、溶液中溶质的大小和形状等物理因素等造成的膜表面的沉淀和膜空隙的堵塞。
1.2 膜污染的类型
首先膜污染可以分为由微生物的吸附和生长污染、有机物的吸附和污染、胶状物的聚集以及各种无机颗粒的聚集沉淀等四大类污染源。在实际的垃圾处理过程中运行相当复杂,经常是多种污染形势同时产生,引起多种譬如脱盐率和产水量降低等问题。常见的膜污染主要有几下几种:结垢,由于废液中的阴阳离子达到的饱和状态,在液体中形成结晶吸附在膜的表面。有机污染,垃圾废液中的有机物质吸附在膜表面形成的污染,主要有电解质聚集和脂膏等污染物,并且这种污染存在于整个运行过程中。
对于膜污染的防治在优化系统性能,减轻膜污染程度以及延长膜的使用寿命方面都有着极其重要的作用。通过现有的研究我们可以看出,造成膜污染的主要原因从大方面分为内因和外因两个方面,因此对于污染的防治也应该从预防和处理两个方面同时进行。
2.1 提高进水水质
进水水质是影响膜性能的主要因素,也是造成膜污染的主要原因,因此提高进水水质可以在一定程度上抑制膜污染现象的恶化。为了减少膜污染的产生可以对进水水质进行预处理,预处理方法可以采用加热、加入配合剂、通过氯化、用活性炭进行吸附等等。此外还应该注意降低进水水质的pH值,大多数废液中都含有较多的钙离子,导致液体呈现酸性。这个时候可以根据溶液的酸碱度、总溶解固体、以及水温等多方面因素进行朗格利尔饱和指数的计算。当朗格利尔饱和指数等于0的时候,渗滤液中既不会产生结晶也不会产生腐蚀作用。
2.2 使用适量的阻垢剂
阻垢剂的主要作用有:废液中含有多种的阴阳化合物离子,而其中的金属阳离子与阴离子结合之后会产生结垢物质。而在废液中添加阻垢剂之后,阻垢剂能够与阳离子进行结合,防止其生成结垢物质。与此同时还能够增加液体中微溶盐的饱和溶解度,抑制晶体的形成;在晶体形成过程中,阻垢剂能够吸附一定的电荷并且与水相结合,增加颗粒之间的静电斥力;阻垢剂能够吸附在结构之后的微小晶体上,抑制晶体的进一步生长,并且由于阻垢剂的作用晶体不能长期处于稳定状态,难以大规模聚集形成沉淀物;非氧化性的杀菌药剂还能抑制微生物的生长。
2.3 及时进行膜清洗的工作
膜清洗工作能够清楚覆盖在膜表面上的废物,恢复膜的通过量,在一定程度上可以看做是膜污染的逆过程。及时对膜进行有效的清洗,不但能够降低膜表面的附着物保障整个污水处理系统的正常运行,还能从根本上避免膜污染的产生,使膜的使用期限延长降低系统运行成本。
膜污染现象是膜运行过程中控制的关键因素。要想提高整套处理系统的运行效率降低运行,首先就要严格控制膜污染现象。针对这个关键因素,环境治理问题已经上升到整个人类的层面,因此我们要抓紧时间完善垃圾渗滤液节能处理中膜污染的防治。
[1]欧阳科.膜生物反应器(MBR)处理垃圾渗滤液节能的脱氮研究
[J].生态环境学报,2011,20(4):83-84.
袁道迎,(1979-)男,江苏沛县人,本科,研究方向:污水处理厂建设工程管理、污水处理厂运营及垃圾渗滤液处理工程建设。