生活污水深度处理中膜法水处理技术的应用分析

郭茂源

摘 要：近年来，随着城市化进程的逐年加快，居民生活污水排放量呈现出直线上升趋势，在这种严峻形势下，对城市污水处理厂的生活污水处理能力也提出了更高的要求。而膜法水处理作为一种处理效率高，净化效果好的污水处理技术，目前，在生活污水深度处理中得到广泛应用。因此，本文将着眼于膜法水处理技术原理，围绕该技术在生活污水深度处理中的实际应用效果展开全面论述，旨在深入解读和剖析超滤、微孔过滤、纳滤、反渗透等常见的膜法水处理技术在处理生活污水时的实际应用。

关键词：膜法水处理技术;生活污水;深度处理;应用

引言

膜法处理是在新时代新产生的一种水处理方式，在生活污水深度处理中的应用较为广泛。在实际应用的过程中，膜法技术有着较多分类，需要结合实际情况来选择污水深度处理所应用到的技术，从而提高污水处理有效性，并达到改善水质的目的。因此，从实际角度出发，针对膜法技术在生活污水深度处理中的具体应用进行探析具有重要的现实意义。

1 膜法水处理技术原理的概述

膜法水处理技术是超滤（UF）、微滤（MF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、EDI 以及其他不同膜过程有机地结合在一起，实现去除生活污水中污染物目的的深度水处理技术。在膜法处理技术的应用中，膜属于最基础的部分，膜指的是流体间存在的薄凝聚物质，在应用膜的基础上可以使流体被分隔成为两部分，且在两部分物质间能够使传质作用得到发挥。一般情况下，膜的存在形式有两种，固态和液态，且其具有半渗透性和渗透性的特点。根据调查显示，膜具有两个明显的特点，第一，有膜的存在就必然会有两个界面，膜通过界面分别和流体进行接触;第二，选择透过性，选择透过性膜是具有活性的生物膜，它对物质的通过具有半透膜的物理性质，具有主动选择性。膜法水处理技术主要通过膜的这两个特点实现溶液的浓缩和分离。

2 生活污水深度处理的重要意义

就目前我国发展的情况来看，水资源相对匮乏，尤其是东西部、南北两端，在东南沿海地区水系发达，水资源十分丰富，但是在西北、东北以及京津一带，水资源则是相对匮乏，为此我国也已经采取南水北调的方式来缓解这一情况，但是淡水资源不足这一问题仍然无法得到根治。因此， 在新时代如何进一步提高水资源的有效利用率，实现对水资源的重复利用已经成为我国需要考虑的一个重要问题。在人们生活中，各种活动都与水资源有着密不可分的联系，如洗菜、刷碗、洗澡、冲厕所、洗衣服、日常饮水等等，都需要水源作为支撑，这也就使得生活污水中所包含的物质具有多样性特征，尤其是以芳香烃、卤代烃等多种烃类为主要污染物，这些物质往往具有稳定性特征，且不容易被分解，一旦排出就有可能会对自然中的水系统造成污染，而这些物质也极有可能通过大自然的生态循环，进入到人体内，对于人们的日常生活与身体健康都会造成不同程度上影响。因此，生活污水的深度处理是必不可少的，一方面能够将污水中的香烃、卤代烃等多种烃类进行有效分解，提高水体自身质量，并应用于城市供水，提高水资源的有效利用率;另一方面则是分解这些物质，保证处理过的水体能够达到不会污染自然环境的这一标准，将这些水排放至大自然中或被应用于城市绿化用水，从而提高城市的生态循环、水循环能力，为城市建设的顺利进行、提高城市生态性等诸多工作提供支撑力量。

3 膜法水处理技术在生活污水深度处理中的实际应用

3.1 超滤技术在生活污水深度处理中的应用

超滤水处理技术能够有效分离生活污水中的大分子物质，在处理过程中，这种技术无须借助于外界压力，因此，单位时间内消耗的能源量较小，并且污水处理量相对较大，是生活污水深度处理工序中较为常用的一种膜法水处理技术。但是，由于超滤技术所采用的设备精密度较高，无形當中就增加了维修保养成本，比如利用海绵球对运营设备的清理工作需要3个月进行一次，这就增加了维修保养成本与人工成本，而直接影响污水处理厂的经济效益。

3.2 反渗透技术在生活污水深度处理中的应用

反渗透技术又称作逆渗透技术，它通过液体内部的压力差作用实现溶液、溶剂分离的膜分离技术，我们通过对膜的一侧施加压力，当压力超过溶液的渗透压时，溶剂就会逆着自然流动的方向做反向渗透，在膜的低压侧得到渗透液，而在高压侧得到浓缩液。反渗透技术在20世纪50年代才被深入研究，在实验过程中，科学家们发现可以通过膜的孔径对废水进行渗透，从而得到纯净水，渗透实验过程中，废水液面明显上升，但却不会一直上升，直到出现固定的液面差。在此过程中，由纯净水向废水渗透叫做正渗透，通过向废水施压实现渗透的工程叫做反渗透，渗透率一般在0.1～2.5m3/d，由于反渗透膜膜的孔径仅为0.0001μm，远远小于细菌和病毒的体积，只有水分子和部分对人身体有益的矿物质元素被允许通过，对人身体有害的重金属杂质将会被排出，因此反渗透膜又被称为人体外高科技肾脏。

3.3 微孔过滤技术在生活污水深度处理中的应用

微孔过滤是最早也是最基础的膜分离技术，能够有效截留分子直径大于孔径的物质，实现水体、气体中颗粒物、污染物的分离。微孔过滤是过滤技术的升级，微孔过滤膜是孔径进一步缩小后的过滤膜，因此，微孔过滤膜在使用中需要注意的参数与过滤膜基本一致，膜两侧的压力差需要有效控制，压力差过大的情况下会导致膜的破裂，影响水体、气体的过滤质量是一方面，还会增加设备的运行维护成本。微孔过滤在生活污水深度处理中的应用方式通常是微孔陶瓷，微孔陶瓷相较于常规的微孔过滤膜具有更强的耐冲击、耐腐蚀、耐酸碱的特性，使用寿命和稳定性较微孔过滤膜更高，能够有效对生活污水中的油分、蛋白质、脂肪分子、糖分进行层层吸附、过滤、拦截，有效提升生活污水的处理深度，提高出水水质。

3.4 纳滤技术在生活污水深度处理中的应用

纳滤技术对水体当中的砷、汞、铅等重金属物质以及挥发性有机物与致癌物质，具有较好的去除效果。比如在处理苦咸水过程中，水体当中的污染物成分多以氯离子、硫酸根离子、钠离子形态存在，而纳滤技术采用的薄膜孔径介于1～2nm之间，并且具有电荷，对处理水体当中游离的高价离子效果显著。

结束语

综上所述，人们在日常生活中排放出来的污水，其中往往包含较多的有机物，需要在经过深度处理以后才能够再次使用，保证污水能够得到高效处理，提高水资源有效利用率，减少生态污染情况的发生。一般情况下，膜法技术的应用主要是有反渗透技术与超滤技术两种应用方式，可以在不同程度上将大分子有机物隔离，使之无法穿透特质膜，从而达到净化水的目的，减少污染物对于自然环境的破坏，为社会可持续发展提供保障。虽然在现下膜法技术的应用仍然具有一定的局限性，但是相信在今后这一技术将会更为有效地应用至生活污水深度处理中，为解决我国水资源紧缺问题创造有利条件。

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