超濾技術(shù)在生活污水處理回用系統(tǒng)中的應(yīng)用

馬凌雪

（河北建投衡水水務(wù)有限公司，河北 衡水 053000）

1 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們生活質(zhì)量明顯提升，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾越發(fā)突出。面臨日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題及環(huán)境污染帶來(lái)的影響，人們逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，并開(kāi)始對(duì)生活污水進(jìn)行科學(xué)處理，確保污水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)積極開(kāi)展生活污水的處理回用工作，使生活污水可循環(huán)利用，通過(guò)減排與循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約水資源目的。在整個(gè)過(guò)程中，超濾技術(shù)發(fā)揮著重要作用，論文就此展開(kāi)闡述[1]。

2 超濾處理系統(tǒng)

超濾作為膜過(guò)濾技術(shù)，超濾膜過(guò)濾精度應(yīng)控制在0.1 μm，生活污水經(jīng)過(guò)超濾膜微孔，能夠除去污水內(nèi)超過(guò)0.01 μm 的顆粒。并且超濾技術(shù)對(duì)于膠體、病毒、藻類、有機(jī)大分子等也具有較高的去除率。與傳統(tǒng)處理技術(shù)應(yīng)用的微濾膜相比，超濾膜孔徑更小，能夠直接除去病毒、病原體，因此，超濾技術(shù)具有過(guò)濾與消毒2 種作用。生活污水在二級(jí)生物處理之后，還需要進(jìn)行深度處理，方能滿足回用水水質(zhì)需求，因此，需要經(jīng)過(guò)三級(jí)處理工序，若采用超濾技術(shù)處理，具體流程如下：機(jī)械過(guò)濾器—保安過(guò)濾器—超濾裝置，之后方能回用。

2.1 機(jī)械過(guò)濾器

機(jī)械過(guò)濾器主要作用為過(guò)濾與吸附，能夠?qū)⑸钗鬯畠?nèi)無(wú)法通過(guò)沉淀等方式去除的細(xì)微懸浮物、懸浮有機(jī)物除去。

2.2 保安過(guò)濾器

為保證超濾技術(shù)有效應(yīng)用，超濾裝置之前，應(yīng)設(shè)置保安過(guò)濾器，確保超濾裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 超濾裝置

在機(jī)械過(guò)濾器對(duì)生活污水初步過(guò)濾后，超濾系統(tǒng)通過(guò)反洗控制達(dá)到消毒殺菌效果，進(jìn)一步過(guò)濾水質(zhì)。

3 超濾系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成、工作原理與影響因素

3.1 超濾系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

超濾系統(tǒng)作為生活污水處理系統(tǒng)，以超濾膜為核心。通常，超濾系統(tǒng)多是由3 部分構(gòu)成：超濾主機(jī)、前期設(shè)備處理和后期處理。超濾主機(jī)以膜過(guò)濾為主，由增壓泵、反滲透膜、控制電路、膜殼等構(gòu)成，能夠最大限度地保障水質(zhì)衛(wèi)生和安全。前期設(shè)備處理多使用不銹鋼制品構(gòu)成，后期處理作用主要是對(duì)超濾主機(jī)過(guò)濾后的純凈水進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3.2 超濾系統(tǒng)設(shè)備的工作原理

超濾主要是指水溶液在靜壓力差下實(shí)現(xiàn)液相分離的過(guò)程。在處理生活污水時(shí)，超濾系統(tǒng)設(shè)備主要工作原理為：利用物理方式發(fā)揮篩選分離作用，以靜壓力差將生活污水內(nèi)的溶劑、小溶質(zhì)顆粒由高壓力溶液內(nèi)通過(guò)滲透膜滲透至低壓力溶液中，同時(shí)大溶質(zhì)顆粒無(wú)法透過(guò)滲透膜，直接留于膜一側(cè)，導(dǎo)致大溶質(zhì)顆粒側(cè)溶液濃度升高，逐步實(shí)現(xiàn)溶液分離、凈化與濃縮。與微濾膜相比，超濾膜小孔直徑小，通過(guò)普通壓力作用，將直徑小于10 μm 的小分子、小型微粒子分離。在實(shí)際使用中，超濾系統(tǒng)設(shè)備存在如下特點(diǎn)：

1）在生活污水處理中，超濾系統(tǒng)無(wú)相變，可在室溫、低壓下正常應(yīng)用，具有能耗低、應(yīng)用范圍廣泛、耐沖洗、負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

2）超濾系統(tǒng)能夠?qū)⒉煌肿恿课镔|(zhì)依照分子量大小將其分離。

3）超濾系統(tǒng)在處理生活污水時(shí)，超濾系統(tǒng)的超濾膜并不會(huì)生成雜質(zhì)、脫落，影響過(guò)濾水純凈度，極大地保障了過(guò)濾水的純凈度及穩(wěn)定性[2]。

3.3 超濾系統(tǒng)設(shè)備工作過(guò)程影響因素

超濾系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用中，必須擁有固定壓力、透過(guò)通量與溫度。然而，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，超濾系統(tǒng)操作時(shí)，超濾透過(guò)通量受到多種因素影響，如操作過(guò)程承受壓力大小、添加原料液體流動(dòng)的速率、原料濃度、滲透膜清洗與維護(hù)等。在應(yīng)用中，工藝技術(shù)與運(yùn)行工藝的參數(shù)必須合理可靠且針對(duì)性強(qiáng)，以確保超濾膜正常運(yùn)轉(zhuǎn)，超濾系統(tǒng)過(guò)濾的水質(zhì)穩(wěn)定可靠。

4 超濾技術(shù)在生活污水處理回用系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 生物接觸氧化超濾處理技術(shù)

生物接觸氧化超濾技術(shù)是傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，誕生較早，覆蓋范圍狹窄，但容易被接受。該技術(shù)主要結(jié)構(gòu)為生物接觸氧化池，氧化池內(nèi)以充填填料為主。生物接觸氧化技術(shù)因出現(xiàn)較早，已經(jīng)相對(duì)完備，水凈化效果較好，真正實(shí)現(xiàn)了脫氧與除磷效果。

4.2 2 段活性污泥超濾處理技術(shù)

2 段活性污泥超濾處理技術(shù)主要具備如下特點(diǎn)：無(wú)須設(shè)置沉淀池，只需要設(shè)置2 段，一段為高負(fù)荷，一段為低負(fù)荷，2 段污泥由2 段邊分別流回，達(dá)到處理污水內(nèi)微生物的作用，為不同生長(zhǎng)階段微生物構(gòu)造良好生長(zhǎng)環(huán)境，盡可能使污水內(nèi)微生物發(fā)揮本身作用。該技術(shù)具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，在活性污泥處理上效果顯著[3]。

4.3 厭氧生物濾池超濾處理技術(shù)

厭氧生物濾池超濾處理技術(shù)應(yīng)用于生活污水處理回用系統(tǒng)中，需要設(shè)置厭氧生物膜法處理設(shè)備，設(shè)備由充填填料作為微生物載體。厭氧微生物主要附著于載體表面，通過(guò)自體繁衍逐漸生長(zhǎng)，由污水下上升至載體固定床面，通過(guò)厭氧微生物作用，污水內(nèi)有機(jī)物通過(guò)厭氧分解，減少有機(jī)物，生成沼氣[4]。在污水處理中，應(yīng)利用沉淀池處理，之后進(jìn)入?yún)捬跸兀?jīng)過(guò)水解與酸化，增強(qiáng)污水可生化性，便于后續(xù)處理。該技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)為：成本低廉、出水口處理水質(zhì)質(zhì)量高、管理簡(jiǎn)單、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

5 污水處理回用系統(tǒng)中的主要技術(shù)問(wèn)題

超濾系統(tǒng)回收生活污水時(shí)，必須在對(duì)污水進(jìn)行處理的過(guò)程中考慮人們的需求。在工藝設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)選擇何種工藝展開(kāi)后續(xù)操作進(jìn)行系統(tǒng)考慮，盡最大可能保證超濾系統(tǒng)穩(wěn)定、高效且合理。

1）生活污水排放量通常不大，污染程度相對(duì)較小，污水排放物極易發(fā)生生物與化學(xué)反應(yīng)，可結(jié)合生物法和超濾技術(shù)統(tǒng)一處理污水。

2）在冬天，應(yīng)考慮污水黏性系數(shù)升高問(wèn)題，若流速過(guò)小，可能導(dǎo)致污水內(nèi)膠體、高分子沉淀于生物膜表面，影響透過(guò)量，增加膜的清洗次數(shù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)污水處理回用系統(tǒng)中，應(yīng)盡可能保障表面流動(dòng)速度不小于0.1 m/s。

3）在超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)做好污染物分子所構(gòu)成的無(wú)機(jī)物、大分子有機(jī)物的前期處理，以此延長(zhǎng)超濾膜的使用時(shí)間，保障系統(tǒng)出水量，降低反沖洗次數(shù)。具體方式為：在水流進(jìn)入超濾系統(tǒng)之前，安置保安過(guò)濾器。

4）超濾設(shè)備選擇時(shí)，可使用交叉流設(shè)計(jì)，以合理進(jìn)水、沖洗、在線反洗方式，保障超濾膜的透過(guò)量。最后，應(yīng)選擇平時(shí)維護(hù)、運(yùn)用、管理較為便捷且自動(dòng)化水平較高的超濾設(shè)備，同時(shí)，加強(qiáng)工作人員的系統(tǒng)培訓(xùn)工作，為超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)水污染現(xiàn)象日益嚴(yán)峻，水資源量逐漸減少，國(guó)家與群眾越發(fā)重視水污染控制與水的循環(huán)利用。生活污水與工業(yè)污水不同，污染性小，處理回用較為便利，通過(guò)生物法或者超濾法能夠達(dá)到顯著效果。其中，超濾技術(shù)作為一種新型技術(shù)，應(yīng)用于生活污水處理回用系統(tǒng)中，技術(shù)可行性較高，處理后的水質(zhì)質(zhì)量較高，滿足化學(xué)水處理系統(tǒng)要求，且水質(zhì)穩(wěn)定，推廣價(jià)值較高。不過(guò)，在超濾裝置實(shí)際應(yīng)用中，仍存在一定問(wèn)題，工作人員應(yīng)加以注意，充分發(fā)揮超濾技術(shù)作用，推動(dòng)生活污水處理回用系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。