生活污水深度處理中膜法水處理技術探討

黃彬 楊婷

開封中環環保工程有限公司 河南 開封 475000

膜法水處理技術是主要依據物理性質來進行對污水的處理，在進行生活用水深度處理時，使其通過高密度密孔膜的過濾方式，將大分子污染物進行過濾，從而將水中的有害物質從水中提取出來，達到凈化水源，降低有害物質的濃度，此類方法可以有效的提高生活用水深度處理的效率。

1 膜法水處理技術概述

1.1 技術涵義

膜法水處理技術應用的主要是在處理污水池中以高分子過濾膜安置，當水流經過濾膜的時候，將會把大分子污染物隔絕，只允許通過小分子，此項技術可充分的利用過濾的性質，將水的污染物進行阻隔，從而達到凈水的目的[1]。目前，該技術應用場景較為廣泛，由于高質量的凈水功效，使得在過濾水資源的工藝流程當中格外重要，并且濾膜的技術要求較高，既要達到隔離污染物大分子，又要做到提高過濾水資源效率，在材質的選擇上，就提出了較為嚴格的要求。

1.2 膜法水處理技術優勢

膜法水處理技術對于其他水資源處理技術而言，具有相當明顯的技術優勢。首先，應用技術較為先進，膜法水處理技術目前已經擁有了較多應用場景，可處理多種不同濃度液體，不僅僅適用于水資源處理，在一些其它的處理溶液當中也有著重要的技術應用場景，打到了一法多用的效果。其次，膜法水處理技術能夠有效的提高處理生活用水的效率，傳統的生活污水初步處理是要先將污水引入到污水池中，經過幾天的漫長等待，將污水中的絮狀物沉淀之后，將上層較為清澈的水源引入下一個處理水池中，在添加其他的化學用劑，再次過濾沉淀絮狀物，再引入下一個處理水池當中，如此一來，處理生活污水的過程較為繁瑣[2]。而應用膜法水處理技術可有效提高了此過程，只需污水在污水池中，流過高分子膜就可有效地達到了凈化生活用水的目的，一定程度上也節省了處理生活污水環節的流程，節約場地，極大的提高了工作效率。第三，膜法水處理能夠有效的降低化學物質的投入，盡管一些化學物質的最終目的是為了讓水更為清澈純凈，但過量的化學物質進入水體后，人們在食用或飲用此類處理過的水資源仍然會產生一定的不良影響，而膜法水處理技術可有效的避免了此類現象的出現，由于該技術主要應用的技術手段為物理過濾，相當于將化學物質減少投入，只是將污染物進行有效隔離，減少了化學物質的濃度，就可達到了凈化生活污水的效果，提升水質，從而進一步提高了居民用水的安全程度[3]。

1.3 膜法水處理技術的劣勢

雖然膜法水處理技術在生活污水處理技術領域當中仍然處于較為先進的技術領域，但由于高分子膜的技術仍然處于造價高昂的階段，并且在飲用水過濾的過程當中，極容易出現膜的堵塞，需要工作人員每天花費大量時間對膜進行檢查和實時監控。除此之外，在應用膜法水處理技術前期時，所投入的成本較高，后期維護所需人工勞動力也較為多，這也導致了該技術應用的缺陷，并且高分子膜在應用時也比較容易受到水質各種因素的影響，比如PH值和溫度等，從而會導致影響分子過濾的狀態，也會因此受到化學物質的堵塞。盡管膜法水處理技術在處理過程當中處于高效、高質量狀態，但在前期成本投入和后期維護過程當中存在著極大的局限性，對比其他的過濾技術而言，總體而言的成本投入較高。

2 膜法水處理技術在生活污水深度處理中的具體應用

在平時應用當中，不同污染程度的生活污水所使用的方法也有所不同，為了最大程度的提高污水處理的效率，要依據污染物濃度選擇相對應的方法處理。依據濾膜孔徑的大小與膜的材質，可將膜法水處理技術分為以下幾類。

2.1 超濾技術的應用

超濾技術主要應用于過濾超小分子的水資源，一般已經水質得到一定的處理，進一步提高水的純凈度。此方法所應用的濾膜主要為過濾孔徑范圍在0.05-1.0um的UF超濾膜，由于孔徑超小，使得過濾水資源程度十分顯著，尤其是較小體積的污染物顆粒。

在水壓的作用下，將水流壓向濾膜，然后得以讓水流通過濾膜，阻隔大分子污染物，從而達到凈化水資源的目的。在整個過程當中，超濾技術能夠使得污水得到充分的過濾和凈化，有效的將污染物與水進行分離，并將污染物進行壓縮。在真正應用此項技術時，超濾技術還保留著膜法水處理技術的優勢，能夠在短時間內處理大量的較為渾濁的污水，并且整個操作系統簡單上手，有效降低了工作人員的工作量，并且在整個系統運行期間，耗能較小，能夠最大程度的保留生活污水原有量，將污染物與水資源進行分離[4]。但這項技術也有著較為明顯的劣勢，盡管濾膜的孔徑較小，但對于水中源含有的無機離子卻無法做到完全去除，主要原因是因為無機離子的直徑遠遠小于濾膜的孔徑，氨元素與氮元素也無法做到完全去除，并且超濾技術和膜法水處理技術也存在著同樣的缺陷，處理大量污水時很容易引起孔徑的堵塞，在過濾過程當中會很容易導致濾膜上堆積著大量污染物，需要工作人員對此進行頻繁處理，或者在濾膜處安裝螺旋式攪拌器，減小污染物在濾膜附著停留的時間，也可大大的降低濾膜堵塞的幾率，安裝攪拌機之后也可加速處理生活污水的效率。

2.2 微濾技術的應用

微濾技術較超濾技術，其凈化水資源的能力較弱，運用的濾膜孔徑大概約為0.1-0.2um的MF膜，是從原有的生活污水當中，將顆粒、細菌以及顆粒較大的污染物進行隔離的膜法水處理技術之一，相當于是作為分離的過程。這項技術主要被分為高精度、高密度過濾技術體系當中，具體的操作如下，將污水引入處理池當中，向該污水進行壓力的加持，大概約為0.7-7.0KPa，在壓力的作用下，污水便能夠順從壓力穿過濾膜，隨后將較大顆粒物、細菌等污染物與生活污水進行隔離，此過程超濾技術較為相似，但處理效果較弱，可用于污水處理中期時進行過濾。并且在實際應用當中，微濾技術主要分為兩個方式，死端過濾與錯流過濾，死段過濾一般指的是全量過濾，在合適的壓強作用下，推動生活污水流向MF膜，使得留下顆粒較為大的例子，并且在膜的表面能夠有效的留積超過孔徑的離子，這種過濾所需的技術含量不高，但工作量較大，需要經常去處理濾膜上的污染物，防止濾膜的堵塞[5]。由于他可堆積超過濾孔的大顆粒子，因此，也會代表著工作時間較長，但堆積的顆粒濃度越高，MF膜的過濾作用將會降低，仍然需要注意清潔的工作量，否則就會降低污水處理效率。錯流過濾的主要應用方式是控制整個污水流動的速度，使其能夠緩慢流動，但還能夠有效的保持MF膜表面與污水流動方向一致，由此，能夠有效地產生出剪切力，剪切力能夠將濾膜上附著的污染顆粒重新又帶回原有的污水當中，雖然錯流過濾的過濾速度較慢，但其工作量遠遠小于死端過濾，若時間較為充足的情況下，錯流過濾的效果可優于死端過濾，并且還能夠有效地保持濾膜的方向性，使得污水通過濾膜的速度較為穩定，有效的降低了濾膜堵塞的現象出現。

2.3 納濾技術的應用

納濾技術學名又可稱為低壓反滲透技術，其濾膜的選擇主要為孔徑大小在0.5-10nm的NF膜，其孔徑更小，可有效的攔截80-1000分子量的污染物。納濾技術主要應用的方式為選擇性篩分，除了將顆粒物質進行隔離之外，還能夠有效地對無機鹽進行有效的溶解和濃縮，并且對于無機鹽、小分子化學物質而言，其吸附能力十分顯著，能夠去除60%-80%的微粒，對于離子與色素的吸附能力更是達到了98%以上，這項技術大大提高了對生活污水處理的純潔度，使得水資源更為純凈。并且它整體的操作性都遠優于微濾技術與超濾技術，因此，該項技術主要應用于污水的后期處理，能夠有效地降解色素、小分子等極小顆粒污染物質的處理。在應用此項技術時，也可搭配生物降解相關技術，能夠進一步提高水的凈化率，使得分子直徑超過100的微粒存留量低于20%，大大降低了污水當中污染物的殘留量。

2.4 反滲透技術的應用

反滲透技術的濾膜選擇一般為孔徑直徑小于一納米的RO反滲透濾膜，在實際應用當中，對污水進行施加設定的壓強，通過壓力的作用下推動污水流經RO反滲透濾膜，形成一定強度的壓力差，并且能夠有效的引導污水自然流動的方向，由此，可達到將顆粒污染物與水資源進行分離。由于孔徑小于一納米，可有效的能夠使得化學離子全部隔離，同時，形成壓強差的過程當中，低壓一側能夠得到滲透水源，而高壓一側能夠獲得濃縮水源，并且在過濾過后水質得到了明顯升高，電導率能夠達到5μs/cm，電阻率更是能夠持續高遠18.2M·cm，直接達到了我國國家規定的三級用水合格標準。這項技術主要是應用在污水處理最終階段，有效地隔絕了金屬離子、小分子化學物質等超小粒子的分離與阻隔，使得這些粒子的保留率達到98%以上，但由于濾膜的孔徑較小，對處理的污水也有著較為嚴格的要求，若生活污水中物質分子直徑較大，很容易造成濾膜的堵塞，甚至會影響濾膜的活性，直接破壞了濾膜本身的工作，減少濾膜的工作壽命。在真正進行污水處理的流程環節當中，反滲透技術已經代替沉淀或用物理方式吸附的技術，既能夠達到所代替技術原有的優勢，高效率的吸附化學分子，同時還能彌補了原有技術的劣勢，提高處理生活用水的效率，使得過濾后的水質非常高。除此之外，利用反滲透技術也要是加合適的壓強，壓強越大，其過濾效率越高，但同樣的，在進行施壓之前，必須對水資源進行預處理，減少大顆粒物的存在量，這不僅是在保護濾膜的活性，延長濾膜的工作時間，同時也大大提高了處理污水的效率，減少不必要的額外成本輸入。

3 膜法水處理技術在生活污水深度處理中的應用策略

3.1 組合應用污水處理技術

生活污水的整體處理情況而言，由于污水的狀況不可預估，也無法做到準確預測，因此進行組合是應用對污水處理是作為高效率的方式，每一項技術都有自己的優勢與缺陷，將不同技術應用在不同的環節當中，可將優勢最大化，有效地彌補了每項技術的自身劣勢。如果在整體處理污水當中，僅僅使用較為單一的方式，那么可以明顯的感受到單一處理方式優勢與劣勢，不僅增加了額外的成本輸入，同時還增加了工作人員的工作量，污水處理過后也不能達到相應的標準。如果只是應用污水處理方式強的技術，雖然在水質要上達標了，但其出水率十分的低下，無法做到處理大量污水的工作狀態，但如果只是應用污水處理能力較弱的技術，雖然污水處理的效率較高，但水質的要求無法得到保障，若是將處理過的污水用途更為生活化，那么將增加用戶的隱患。只有將相應技術進行組合處理，初步階段用處理污水較為弱、出水量大的相關技術，在污水處理后期可以應用去污能力較強的相關技術，如此組合而來，既能夠有效的保障了濾膜的工作效率，減少濾膜的堵塞情況，同時還能夠增加污水處理的效率，不僅做到了多項技術的應用與拓展，還能夠保障了水質的要求。

3.2 生物反應技術

除此之外，如果只是單單的進行濾膜過濾，而不應用其他生物技術且效率也不能大幅度的提高。膜生物反應技術主要是將生物降解技術與膜法水處理技術進行結合，將污水通過膜法水技術處理再通過生物降解，可將水質達到理想狀態，這項組合技術主要可分為兩個單元，膜分離與生物處理，在生活污水處理的整個過程當中原有的傳統方法是通過活性炭的物理吸附方式，將污水中的沉淀物進行預處理，但此時，我們可先應用膜生物技術來進行代替，一定程度上提高了對水的處理效率，在短時間內能夠處理大量的流水，不會存在花費大量時間，需要將其絮狀物進行吸收再分離的情況。生物處理技術處理過的水資源能夠達到水資源較為清澈，肉眼已經無法觀測到顆粒物，并且整個系統較為簡單操作，膜生物技術由于高效率、低成本、動態循環、操作較為簡單等優勢，在污水處理方面廣泛應用，有效降低人工成本，工作人員無需復雜理論體系的支持，也可快速上手進行工作，此項技術可有效地解決多種問題。

4 結束語

在實際應用情況當中，膜法水處理技術的優勢也較為突出，由于有不同方式進行處理，在應對不同情況時可選擇較為合適的方法，既可以選擇保持污水處理速度穩定、減少濾膜堵塞概率的方式，又可選擇快速處理大量污水、使工作效率最大化的方式。膜法水處理技術在污水處理當中，濾膜在長期污水影響下很容易失去活性，由此，未來應研究能夠提高濾膜的活性，延長濾膜工作時間，增加污水處理效率的衍生技術，那么此項技術對其而言有著巨大的優勢，或者在條件不允許運用其他技術時，可將污水進行提前一步的處理，利用活性炭吸附和溶解污水當中含有的過量無機元素以及污染物，使得在運用此項技術時，污水不會破壞濾膜的活性，或者將濾膜進行進一步的改造和升級，在其中加入陶瓷的材料，增加吸附無機元素的能力，提高濾膜的工作時間，使得整個污水處理的效率得到提高，工作人員的工作量也能夠一定程度上減少。