膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用探讨

李利华 周 义 刘子发 蒋玉明 崔 勇 李 旭 岳 鹏 黄荣华 姚 凯 高 帅 赵 腾

1.北京亦庄水务有限公司 北京 100176；2.北京翰祺环境技术有限公司 北京 100085

3.北京国环清华环境工程设计研究有限公司 北京 100084

引言

随着国家经济水平的快速提升,工业发展速度越来越快,各地区人口数量增速较快,同时社会大众对生活品质的要求越来越高,生活污水总量出现逐年递增的情况。生活污水中,污染物主要包括蛋白质、脂肪、糖类等物质,这些物质具有稳定性强、分解难度大的特点,水处理后不达标便排入地下,极易引发水体富营养化、缺氧、发臭等问题,即水体质量出现劣质化影响。膜法水处理技术属于生物分离技术结合物理技术后的产物,可用于饮用水处理、污水深度处理方面。可有效缓解水资源短缺的问题,符合新时期发展要求,已经成为当下国内环境保护方面的主要研发技术之一。

1 膜法水处理技术

膜法水处理技术在应用中,最为基础的部分便是膜。膜是指流体之间的薄凝聚物,借助膜的隔离作用可将流体分为两部分,同时两部分流体之间可借助膜达到传质的效果。一般状况下,膜主要是以两种形式存在,液体形式、固体形式,实际应用中,可表现出明显的半渗透性、渗透性特点。结合工程实践分析,膜在应用中,表现出最为明显的特点包括两点：一方面,存在膜的情况下,必然会产生两个界面,流体经由该基面可实现相互接触；另一方面,膜在实际应用中,表现出透过性,流体内部分物质可借助膜完成穿透作用,但是其他种类的物质可能无法穿透过去。膜法处理技术应用中,便是有效利用了上述特点,从而达到分离、浓缩的目标,获得良好应用效果。因此,当下生活污水的处理过程中,膜法水处理技术一般可取得较好应用效果,保证了生活污水的处理效果,业内相关学者在生活污水处理中,必须积极进行膜法水处理技术的全面研发。

2 膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用

2.1 反渗透技术在生活污染深度处理中的应用 生活污水的深度处理一般是二级处理之后方可进行,该环节中,要采用污染物去除效果更强的技术,可快速进行污水中有机物、无机物、不溶性物质分离的作用,提高出水水质效果。反渗透便是应用较多的二级处理后技术,反渗透技术应用中,可合理应用渗透压进行污染物的分离,从而达到去除污染物的目标,在高盐度污水处理中也具有较为广泛的应用效果,适用于生活污水的深度处理。就欧美等地区而言,最早应用反渗透技术进行生活污水深度处理的是美国加利福尼亚州的某污水处理厂,该厂区的单日处理量为37.8m3,在去除有机物、无机物处理方面效果较好。

2.2 超滤技术在生活污水深度处理中的应用 超滤技术应用中,可快速进行大分子物质的分离,同时操作环节中不会需要外界添加较大的压力作用,在能源消耗方面相对较小,水处理量很大,在污水深度处理中十分实用,属于当下生活污水处理、中水回用中的关键技术之一。世界范围内分析,日本是超滤技术应用最为成熟的国家,相关技术人员已经将超滤技术应用在绿化用水、空调冷却水和马桶冲洗水等方面,广泛分布与循环水量在100m3/d的建筑体中,同时使得上述用水逐渐成为相关建筑物使用的必要条件。超滤技术应用中,具有占地小、自动化程度高、污泥量小的优势,获得了社会大众的认可。日本竹桥合同大厦从1979年便开始应用超滤水系统,单日处理量高达300m3,具有较高的水资源回收率,可有效保证大厦的长期稳定运行,确保了商住人员的生活用水需求。对超滤设备而言,必须定期维护,保证处理效率,设备精密度越高、维护频率越高,以日本竹桥大厦为例,大厦内相关人员需每日用海绵球进行人工清洗,且3个月便需要进行一次大清洗,人工和维护成本高。

2.3 电渗析技术在生活污水深度处理中的应用 生活污水处理中,电渗析技术的主要应用目标是木质素,传统水处理过程中,木质素主要在造纸、制浆业的工业废水处理中,属于酚型网状大分子结构,具有较强的胶体性、螯合性,但是实际生活中,纸制品的应用较多,如洗手间卫生纸等。上述纸制品容易混合进入生活污水中,处理不当极易对自然水体产生负面影响。电渗析在生活污水的深度处理中,可快速去除生活污水中的木质素,借助外加电场驱动木质素通过单阳膜,完成对木质素的凝聚、分离和回收处理,可明显提高污水处理深度,还可进行木质素的回收利用,有效提升了污水处理环节的经济效益。

2.4 微孔过滤技术在污水深度处理中的应用 生活污水的深度处理中,微孔过滤技术主要借助微孔陶瓷进行作业,微孔陶瓷属于无机非金属材料,内部含有微孔结构,孔径一般在0.5-450μm之间,可广泛应用于生活污水、饮用水处理方面。微孔陶瓷过滤中,主要采用吸附、表层过滤、深层过滤相结合的形式,可有效将胶体、细菌和病毒等拦截下来,过滤效果十分显著。借助微孔陶瓷,可将粒径大于孔径的物质都截流在陶瓷表面区域,分子直径小于孔径的便可进入孔道内部,在含油废水、化工废水、生活污水处理中都有所应用,可有效进行生物污水的深层截留处理,具有耐酸碱、耐腐蚀和寿命长的特点,过滤效果更稳定。再者,微孔陶瓷不会产生二次污染,即使出现少量脱落,也可快速回收处理,环保效果良好。

3 结语

新时期,生活污水的处理过程中,深度处理已经成为主要研究内容,也是时代发展的必然趋势。当下生活污水的深度处理中,膜法水处理技术应用范围相对广泛,可发挥重要作用,相关技术人员必须提高认知度,充分掌握各类技术在水处理中的应用效果,以期保证生活污水处理深度满足新时期发展需求。