生活污水深度处理中膜法水处理技术分析

生活污水深度处理中膜法水处理技术分析

司俊东

天津万峰环保科技有限公司天津 300000

摘要：本文对膜法水处理工艺技术的应用优势进行了深入分析，并对膜法水处理技术在生活污水深度处理中的具体应用及提升应用效果的措施进行了详细阐述。

关键词：生活污水；深度处理；膜法水处理技术；

1 膜法水处理工艺技术的应用优势

1.1 避免二次污染产生

传统污水处理技术容易因为一些因素的影响而导致出现二次污染。如在采用化学水污染处理技术时，就很容易因为其余化学元素的存在而造成水质的二次污染。而利用膜法水处理工艺技术可规避这一情况，杜绝二次污染的出现，保证水源的清洁性，提高污水净化效率。在该技术应用过程中会有去净化效率的不同，但均不会造成二次污染问题。

1.2增强操作便捷性

与其他类型的污水处理技术对比分析可知，膜法水处理工艺技术在实际操作中具有简单便捷的特征。该技术在使用过程中不需要引进高新设备工艺，只需要做好反渗透膜和超滤膜结构的优化处理，就能够保证污水过滤净化效果，从而达到污水处理的目标，减少设备技术等方面的资金投放。同时，该技术在使用中，不会存在较大空间占用问题，实现了空间和资源上的节约，且每次污水处理速度较快，极大地满足了现今的作业要求，为保护环境提供了有效的技术支撑。

2膜法水处理技术在生活污水深度处理中的具体应用

根据生活污水深度处理情况来看，虽然膜法水处理技术具有同时进行浓缩分离、适应性强等极为显著的工艺优势，但也存在着明显的工艺局限性。如果在污水处理系统中仅采取膜法水处理单一技术，难以有效去除污水中含有的各类污染物质，而且还会时常出现膜污染、膜堵塞现象，会造成污水的实际处理效果与生活污水的处理要求存在一定差距。因此，为突破单一技术的局限性，进一步提高污水处理的效率，需要组合应用膜法水处理技术和其他技术。当前，常用的组合技术包括膜生物反应技术、粉末活性炭－超滤膜技术、混凝－超滤技术。具体应用情况如下。

2.1超滤技术的应用

在实际应用期间，超滤技术有着处理污水量大、操作简单、系统运行能耗小、原液利用率高、大分子物质分级分离的工艺优势，可有效截留分子量在1000以上的大分子物质及胶体。但超滤膜系统无法有效去除污水中所含有的无机离子，其氨氮元素去除率也较低，且膜组件会频繁出现结垢堵塞问题。所以，需要每隔2～3个月使用海绵球进行一次膜材除垢作业。在此基础上，也可以对超滤污水处理系统设备进行优化改造，如安装螺旋卷式或中空纤维式的新型超滤装置，便于在污水处理期间加强搅拌、加强湍流操作，避免在膜材表面沉积、粘附水溶性生物大分子和微生物等物质，以此来解决浓差极化问题。

2.2微滤技术的应用

此方法有着操作简单的优势，但需要定期清理膜面堆积物，膜面堆积颗粒越多，则膜材渗透率越低，进而会影响污水的处理速度。而错流过滤是保持膜材表面和溶液流动方向的平行状态，控制溶液沿膜面缓慢流动，使其在操作期间形成剪切力，并控制部分膜面上的部分截留物返回至主体流内，以此来维持稳定的膜透过速度，避免膜面频繁堵塞结垢。以此来维持膜体活性，从而可以长时间保持稳定的污水处理效果。

2.3纳滤技术的应用

相比于反渗透等技术方法，纳滤技术具有操作压力低、具备有机小分子分离功能、膜分离效应受离子价数与浓度等因素影响小的工艺特点，其整体分离性能优于微滤技术与超滤技术。所以，该技术主要负责脱除生活污水中的可溶性有机物、硬度成分等污染物。此外，在应用纳滤技术时，为改善污水的处理效果，可与生物降解技术搭配使用，先由纳滤系统截留污水中分子量不超过100的小分子物质，再对污水中所含有机大分子物质进行生物降解处理，以此来降低所处理的生活污水中的残留物含量。

2.4反渗透技术的应用

当前，在生活污水深度处理项目中，反渗透技术逐渐取代了原有的混凝沉淀、活性炭吸附等技术，可有效去除污水中的有机物和不溶性杂质，也可以有效去除污水盐类成分，且处理后的污水具备二次利用条件。同时，该技术需要合理设定施加压力值，压力值越大，则生活污水透过RO反渗透膜材的速度越快，但要提前对待处理生活污水进行预处理，并搭配使用沉降、活性炭吸附、pH值调节等方法，直至预处理后的污水水质达到反渗透处理要求为止。

2.5膜生物反应技术

膜生物反应技术是由CCAS连续循环曝气、动态内循环、组合式污水处理三类工艺组成。其中，CASS连续循环曝气工艺是设置15mm间隙机械格栅与沉砂池等设施对污水进行预处理，随后流入CCAS反应池内进行除磷、脱氮、有机物生物降解、去除溶液悬浮物等一系列操作，再由膜处理分离单元过滤溶液中的水溶性大分子物质以及悬浮物，经处理后其出水达到排放标准、BOD与COD的去除率超过95%、氮磷去除率在80%以上。动态内循环工艺是保持所处理污水循环流动状态，从而起到增加与污泥接触次数、使污水与污泥处于理想混合状态、强化过滤效果的作用，相比于其他工艺，此项工艺可降低人工操作要求、节省污水在处理成本和彻底解决系统错流问题。而组合式污水处理工艺是在处理系统中设置EDSB膨胀颗粒污泥床等新型设备，使污水处理期间进行厌氧生物和污水反应，先由膜生物反应器滤除污水中分布的有机污染物和悬浮物，再由膨胀颗粒污泥床降解污水中的难降解有毒物质。

3膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用策略

3.1完善规章制度

在规章制度制定中，一方面要完善上岗机制，发挥自主性，满足规范化操作要求；另一方面优化监督机制。在每个子系统运行过程中，都应设置专业监管人员，确定子系统运行状况，判断其是否符合规范要求，查看污水处理的各项参数是否存在问题。同时监督人员需开展设备检修和养护工作，确保设备的各项性能，避免因故障问题引起危险事故，影响污水处理效果。对于定期养护资料要实行存档保存，便于后续查看，在问题出现后方便快速解决和处理。

3.2提升水处理膜的性能

首先，在抗污染方面，使用具备强大抗微生物繁殖能力的新型膜材，如GE特种抗污染反渗透膜，作为新一代膜元件，GE膜采取三层复合结构与错流过滤方式，膜孔径为0.001μm，适用于处理含盐量在8000ppm以内的生活污水，其平均脱盐率一般保持在99.5%左右。这样既可以保障污水的处理效果，又可以减少膜污染问题的出现。其次，在膜通量方面，对于膜材的强度、孔径值和制作工艺进行改进，使用PVDF、PP等材质膜料，或是选用由TIPS或是NIPS工艺制成的膜材，以此来提供单位时间内通过膜面滤出的水量，这将显著增加水处理膜的使用寿命。然后，在适应性方面，根据生活污水深度处理要求、实际处理工况以及预处理要求来研发、选用对应种类的水处理膜，如在应用超滤技术时，可选择第3代的陶瓷膜，相比于醋酸纤维素膜、聚乙烯薄膜、聚醋酸乙烯膜等水处理膜而言，陶瓷膜的强度更高。最后，在机械强度方面，要优先使用具备良好耐磨性、耐热性与较高机械强度的膜组件，或是直接将膜制作在高强度的支撑材料上。

结束语

综上所述，为实现生活污水的深度处理目标，解决淡水资源短缺问题，以及实现水资源的循环利用的目标，环保技术人员必须认识到膜法水处理技术的应用价值。环保技术人员应深入了解各项具体技术手段及污水处理原理，并落实应用组合污水处理技术、提升水处理膜性能两项措施，以此来实现膜法水处理技术的理想应用效果。

参考文献：

[1]林联君,刘瑞,贺超.膜法水处理工艺在环境保护中的应用[J].区域治理,2019(32):85-87.

[2]曲科宇,韩庆祥.膜法水处理工艺在环境保护中的有效应用[J].工程建设与设计,2020(02):140-141.

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