生活污水深度處理中膜法水處理技術的應用分析

聶圣芬

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膜法水處理技術涵蓋了超濾、微濾、納濾、反滲透、電滲析等多種技術類型，污水處理廠可以結合當地居民數量以及生活污水的排放頻率科學選擇膜法水處理技術類型，在保障當地居民用水安全的同時，將污染損失降到最低點[1]。

1 污水處理工藝背景介紹

城市生活污水的主要污染物是有機物，活性污泥法具有有機物去除率高、能耗和運行費用低等優點，在國內外城市生活污水處理中得到廣泛應用。隨著《水污染防治行動計劃》的出臺，要求出水水質執行一級A標準，常規和強化二級處理工藝不能或無法實現穩定達標，其中SS、TP和TN是制約出水水質穩定達一級A標準的主要因素。因此，需要對原污水處理廠進行提標改造，提標改造的主要措施是新增深度處理工藝。一般情況下，SS和TP主要在深度處理工藝階段進行去除，生化階段通過改造和優化運行提高TN的去除率，生化階段無法實施改造的污水廠再考慮新增深度處理工藝。

2 膜處理技術的作用機理

膜法水處理技術主要依靠于“膜”的攔截功能，將流動液體隔離成為兩部分，這種薄膜往往置于流體當中，通過膜表面的微小空隙，將大分子物質攔截，使小分子物質順利通過。目前，在城市污水處理廠處理生活污水時，較為常用的膜處理技術包括超濾、微濾、納濾、反滲透、電滲析等。

3 污水處理行業發展現狀

隨著政府對環境保護及污水處理行業政策和投資的持續支持，我國污水處理能力持續增強，行業規模穩健增長。2018年我國排水設施投資達到1523億元，與2010年相比增加了69.6%，污水處理與再生水利用設施投資總額增長了54.1%，達到803億元。2019年我國污水處理行業的收益約人民幣4985億元，復合年增長率達到9.9%。我國污水排放總量持續增長。2018年，我國城鎮污水年排放總量和污水處理總量分別為620億米3和587億米3，與2010年相比分別增長了37.9%和65.3%，污水處理規模增長高于排放量。2018年，我國城市排水管道長度達到68.3萬千米，污水處理廠總數為2321座；縣城排水管道長度20.1萬千米，有污水處理廠2011座，縣城污水處理能力仍然較弱。與此同時，我國城市污水處理廠的處理能力也在不斷增強。2019年，城市污水處理廠的日處理污水量達到1.77億米3，同比增長4.7%，年處理量為532億米3，同比增長6.9%。水處理行業是朝陽行業，深入打好碧水保衛戰是其重要契機。隨著國家下發的一系列穩投資、補短板政策落地實施，水處理投資力度不斷加大，整個水處理市場投資持續增長。據統計，2020年環保專項債發行進度加快、普惠占比加重，僅1-2月在污水治理領域發行的專項債規模就已達到435.24億元，超過2019年全年發行的221.68億元。2020年下半年，污水處理市場景氣度大幅提升，污水處理基礎設施建設拉動水處理裝備制造及涉水經濟回暖，污水處理行業的市場化進程仍在進一步加快[2]。

4 生活污水深度處理中膜法水處理技術的應用

4.1 超濾技術

超濾水處理技術能夠有效分離生活污水中的大分子物質，在處理過程中，這種技術無須借助于外界壓力，因此，單位時間內消耗的能源量較小，并且污水處理量相對較大，是生活污水深度處理工序中較為常用的一種膜法水處理技術。

4.2 活性污泥法

活性污泥法能對污水中的溶解性有機物進行快速去除，且能進一步吸附活性污泥中的懸浮固體物。在應用時，需要人工充氧，推動有城市污水處理能力的活性污泥的培養，通過活性污泥吸附、凝聚、氧化作用的幫助，有效處理污水中的有機污染物。在應用活性污泥法時，需要重點注意對曝氣池和沉淀池的設計，不斷促進城市污水處理物的處理效率的提升和經濟效益的提高。

4.3 微濾技術

微濾技術常用的材料是微孔陶瓷，這種材料屬于無機非金屬材料，微孔的孔徑一般介于0.5-450чm之間，微濾技術在生活污水深度處理與飲用水處理領域得到廣泛應用。在處理生活污水時，能夠有效攔截和吸附水體中的SS以及各種膠狀體，同時，將污染物自身攜帶的病菌阻止在外，處理效果較為明顯。在深度處理生活污水時，分子直徑大于陶瓷孔徑的物質被截留陶瓷表面，而小于孔徑的物質被吸附在陶瓷孔道內，而且處理過程不受酸性環境與堿性環境的影響，具有較強的穩定性[3]。

4.4 MSBR技術

MSBR技術是將傳統SBR城市污水處理工藝改進后的一種新技術，可稱為改良式序列間歇式反應器。此技術的運用，減少了對初沉池和二沉池的設置，MSBR技術既具有傳統活性污泥法的優點，又有SBR工藝的優點，通過計算機運用，促進城市污水處理，減少投資運營成本。還能有效去除污水中的BOD5、氮磷等污染物，具有十分強勁的處理能力。目前，業內專家學者加大了技術智能化的研究力度，通過操作過程最優控制的實行，一旦水質出現變化時，利用在線模糊控制，對其進行控制。

5 結語

總之，環境工程中的城市污水處理工作是一項系統性很強的工作。要保證城市污水處理取得排放標準資格，需要合理選擇城市污水處理技術工藝。污水處理廠在對生活污水進行深度處理時，可以結合超濾、微濾、納濾、反滲透、電滲析技術原理與實際應用效果，合理選擇技術類型，在提高生活污水處理質量的同時，實現節能降耗、節約成本、提高經濟效益的目的。