生活污水深度處理中膜法水處理技術的應用分析

郭茂源

摘 要：近年來，隨著城市化進程的逐年加快，居民生活污水排放量呈現出直線上升趨勢，在這種嚴峻形勢下，對城市污水處理廠的生活污水處理能力也提出了更高的要求。而膜法水處理作為一種處理效率高，凈化效果好的污水處理技術，目前，在生活污水深度處理中得到廣泛應用。因此，本文將著眼于膜法水處理技術原理，圍繞該技術在生活污水深度處理中的實際應用效果展開全面論述，旨在深入解讀和剖析超濾、微孔過濾、納濾、反滲透等常見的膜法水處理技術在處理生活污水時的實際應用。

關鍵詞：膜法水處理技術;生活污水;深度處理;應用

引言

膜法處理是在新時代新產生的一種水處理方式，在生活污水深度處理中的應用較為廣泛。在實際應用的過程中，膜法技術有著較多分類，需要結合實際情況來選擇污水深度處理所應用到的技術，從而提高污水處理有效性，并達到改善水質的目的。因此，從實際角度出發，針對膜法技術在生活污水深度處理中的具體應用進行探析具有重要的現實意義。

1 膜法水處理技術原理的概述

膜法水處理技術是超濾（UF）、微濾（MF）、納濾（NF）、反滲透（RO）、EDI 以及其他不同膜過程有機地結合在一起，實現去除生活污水中污染物目的的深度水處理技術。在膜法處理技術的應用中，膜屬于最基礎的部分，膜指的是流體間存在的薄凝聚物質，在應用膜的基礎上可以使流體被分隔成為兩部分，且在兩部分物質間能夠使傳質作用得到發揮。一般情況下，膜的存在形式有兩種，固態和液態，且其具有半滲透性和滲透性的特點。根據調查顯示，膜具有兩個明顯的特點，第一，有膜的存在就必然會有兩個界面，膜通過界面分別和流體進行接觸;第二，選擇透過性，選擇透過性膜是具有活性的生物膜，它對物質的通過具有半透膜的物理性質，具有主動選擇性。膜法水處理技術主要通過膜的這兩個特點實現溶液的濃縮和分離。

2 生活污水深度處理的重要意義

就目前我國發展的情況來看，水資源相對匱乏，尤其是東西部、南北兩端，在東南沿海地區水系發達，水資源十分豐富，但是在西北、東北以及京津一帶，水資源則是相對匱乏，為此我國也已經采取南水北調的方式來緩解這一情況，但是淡水資源不足這一問題仍然無法得到根治。因此， 在新時代如何進一步提高水資源的有效利用率，實現對水資源的重復利用已經成為我國需要考慮的一個重要問題。在人們生活中，各種活動都與水資源有著密不可分的聯系，如洗菜、刷碗、洗澡、沖廁所、洗衣服、日常飲水等等，都需要水源作為支撐，這也就使得生活污水中所包含的物質具有多樣性特征，尤其是以芳香烴、鹵代烴等多種烴類為主要污染物，這些物質往往具有穩定性特征，且不容易被分解，一旦排出就有可能會對自然中的水系統造成污染，而這些物質也極有可能通過大自然的生態循環，進入到人體內，對于人們的日常生活與身體健康都會造成不同程度上影響。因此，生活污水的深度處理是必不可少的，一方面能夠將污水中的香烴、鹵代烴等多種烴類進行有效分解，提高水體自身質量，并應用于城市供水，提高水資源的有效利用率;另一方面則是分解這些物質，保證處理過的水體能夠達到不會污染自然環境的這一標準，將這些水排放至大自然中或被應用于城市綠化用水，從而提高城市的生態循環、水循環能力，為城市建設的順利進行、提高城市生態性等諸多工作提供支撐力量。

3 膜法水處理技術在生活污水深度處理中的實際應用

3.1 超濾技術在生活污水深度處理中的應用

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。但是，由于超濾技術所采用的設備精密度較高，無形當中就增加了維修保養成本，比如利用海綿球對運營設備的清理工作需要3個月進行一次，這就增加了維修保養成本與人工成本，而直接影響污水處理廠的經濟效益。

3.2 反滲透技術在生活污水深度處理中的應用

反滲透技術又稱作逆滲透技術，它通過液體內部的壓力差作用實現溶液、溶劑分離的膜分離技術，我們通過對膜的一側施加壓力，當壓力超過溶液的滲透壓時，溶劑就會逆著自然流動的方向做反向滲透，在膜的低壓側得到滲透液，而在高壓側得到濃縮液。反滲透技術在20世紀50年代才被深入研究，在實驗過程中，科學家們發現可以通過膜的孔徑對廢水進行滲透，從而得到純凈水，滲透實驗過程中，廢水液面明顯上升，但卻不會一直上升，直到出現固定的液面差。在此過程中，由純凈水向廢水滲透叫做正滲透，通過向廢水施壓實現滲透的工程叫做反滲透，滲透率一般在0.1～2.5m3/d，由于反滲透膜膜的孔徑僅為0.0001μm，遠遠小于細菌和病毒的體積，只有水分子和部分對人身體有益的礦物質元素被允許通過，對人身體有害的重金屬雜質將會被排出，因此反滲透膜又被稱為人體外高科技腎臟。

3.3 微孔過濾技術在生活污水深度處理中的應用

微孔過濾是最早也是最基礎的膜分離技術，能夠有效截留分子直徑大于孔徑的物質，實現水體、氣體中顆粒物、污染物的分離。微孔過濾是過濾技術的升級，微孔過濾膜是孔徑進一步縮小后的過濾膜，因此，微孔過濾膜在使用中需要注意的參數與過濾膜基本一致，膜兩側的壓力差需要有效控制，壓力差過大的情況下會導致膜的破裂，影響水體、氣體的過濾質量是一方面，還會增加設備的運行維護成本。微孔過濾在生活污水深度處理中的應用方式通常是微孔陶瓷，微孔陶瓷相較于常規的微孔過濾膜具有更強的耐沖擊、耐腐蝕、耐酸堿的特性，使用壽命和穩定性較微孔過濾膜更高，能夠有效對生活污水中的油分、蛋白質、脂肪分子、糖分進行層層吸附、過濾、攔截，有效提升生活污水的處理深度，提高出水水質。

3.4 納濾技術在生活污水深度處理中的應用

納濾技術對水體當中的砷、汞、鉛等重金屬物質以及揮發性有機物與致癌物質，具有較好的去除效果。比如在處理苦咸水過程中，水體當中的污染物成分多以氯離子、硫酸根離子、鈉離子形態存在，而納濾技術采用的薄膜孔徑介于1～2nm之間，并且具有電荷，對處理水體當中游離的高價離子效果顯著。

結束語

綜上所述，人們在日常生活中排放出來的污水，其中往往包含較多的有機物，需要在經過深度處理以后才能夠再次使用，保證污水能夠得到高效處理，提高水資源有效利用率，減少生態污染情況的發生。一般情況下，膜法技術的應用主要是有反滲透技術與超濾技術兩種應用方式，可以在不同程度上將大分子有機物隔離，使之無法穿透特質膜，從而達到凈化水的目的，減少污染物對于自然環境的破壞，為社會可持續發展提供保障。雖然在現下膜法技術的應用仍然具有一定的局限性，但是相信在今后這一技術將會更為有效地應用至生活污水深度處理中，為解決我國水資源緊缺問題創造有利條件。

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