郭睿
摘 要:隨著社會整體經(jīng)濟水平的提高和發(fā)展,中國在資源利用方面也取得了顯著的進步。但是,世界上仍有許多國家和地區(qū)存在明顯的資源短缺問題。尤其是淡水資源的缺乏一直困擾著人們。淡水資源的缺乏也成為現(xiàn)階段工農(nóng)業(yè)建設(shè)和城市發(fā)展最關(guān)鍵的影響因素之一。膜技術(shù)是一種比較嚴格的物理分離技術(shù),其主要技術(shù)特點是不會發(fā)生化學變化或反應,分離裝置比較簡單,占用空間小,有利于實現(xiàn)自動控制的要求 . 開展膜水處理技術(shù)研究,進一步分析其在生活污水處理中的應用。
關(guān)鍵詞:膜法;水處理技術(shù);生活污水
一.關(guān)于膜法概述
膜是指在一種流體中或兩種流體之間形成的一層薄薄的凝聚物,它將流體分成兩部分,并在兩個環(huán)節(jié)中傳遞物質(zhì)。膜的存在可以是固體也可以是液體,具有很強的滲透性和半滲透性。通過實際研究,可以發(fā)現(xiàn)膜有兩個顯著的特點:第一,膜再薄,必須有兩個界面。因此,兩個界面與兩側(cè)的流動物體接觸。其次,膜具有選擇性滲透性。膜可以滲透流體中的一種或多種物質(zhì),但不允許滲透其他物質(zhì)。關(guān)于膜的選擇性滲透性,分離或濃縮物質(zhì)的方法稱為膜分離技術(shù)。常見的膜分離方法包括超濾、微孔過濾、反滲透和電滲析。
二.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應用
1.微濾分離技術(shù)
微濾分離技術(shù)是現(xiàn)階段最流行的膜分離技術(shù)。該技術(shù)的過濾基本原理與普通分離過濾類似。屬于篩網(wǎng)過濾的方法。該技術(shù)主要針對顆粒直徑。可分離0.1至 10微米的膠體、細菌和顆粒。這種過濾形式具有適應性強、占地面積小的特點。由于這種過濾形式比較經(jīng)濟,多用于飲用水處理工程。普遍使用,這種微濾技術(shù)取代了以往用于飲用水的二沉池和澄清過濾方式,在水質(zhì)變化較大時也可不間斷處理,且占用面積更小,對污水進行預處理,從而降低濁度的污水和懸浮物的數(shù)量,并確保其符合進水處理的標準和要求。
2.超濾分離技術(shù)
超濾膜是一種介于微濾和納濾之間的過濾方法。通過使用超濾膜,可以有效分離不同特性的物質(zhì),凈化水質(zhì)。超濾膜一般可分為兩部分,即半透膜和高壓超濾。由于膜上有許多微小的孔,溶液受到高壓后,一些低能量的溶質(zhì)和溶劑可以通過這些孔進入膜的另一側(cè),從而更有效地攔截聚合物和高質(zhì)量的溶質(zhì),并篩分一些膠體物質(zhì)。由于膜的表面也具有化學性質(zhì),它可以同時攔截一些物質(zhì)。當溶液進行超濾分離時,隨著溶液壓力的增加,其中的低能分子、水和無機鹽可以順利通過膜,而膠體和分子量大的物質(zhì)則不能通過,因此水體可以凈化一次。超濾膜技術(shù)的水處理質(zhì)量遠優(yōu)于傳統(tǒng)水處理技術(shù)。其優(yōu)點如下:一是去雜效果強,能保證過濾后的水質(zhì);二是可以減少化學品的使用,防止對水體的二次污染;第三,技術(shù)使用難度小,可以在信息時代背景下實現(xiàn)自動化,減少人力物力的投入;四、化學、物理性能穩(wěn)定,耐高溫、耐酸堿、抗水解作用;五、采用超濾膜技術(shù)處理工業(yè)廢水時,工業(yè)廢水可循環(huán)使用,水中99.99%的膠體可被過濾,使過濾后的水質(zhì)得到改善。
3.納濾分離技術(shù)
納濾分離技術(shù)是介于超濾分離和反滲透分離技術(shù)之間的一種分離技術(shù)。納濾分離技術(shù)也是壓力驅(qū)動的過程,其操作壓力一般為0.5~1.0MPa;納濾膜具有離子選擇性的特點,納濾膜對二價離子的分離率高,可達95%以上,對一價離子的去除率較低,一般可達40~80%左右;所以這種納濾分離技術(shù)廣泛應用于河水和地下水水質(zhì)的處理。主要用于處理農(nóng)藥、高分子有機物、有機鹽類等和河水、地下水中的異味,及各種氟,砷和硼等化學元素有毒有害物質(zhì)的清除方面。
三.應用實例分析
1.目前,伴隨我國在水污染問題上的日趨惡化,導致我國出現(xiàn)一些新的水質(zhì)問題,比如兩蟲問題,即隱抱子蟲、賈第蟲,另外,還有紅蟲及水蚤問題、水的生物穩(wěn)定性問題、臭味和藻毒素問題以及藻類污染加劇等。而在飲用水的凈化中應用超濾膜技術(shù),其能夠?qū)⑺械募毦?、原生動物、藻類及水蚤等有效去除,甚至還能將水中病毒等微生物徹底消除,另外,針對水中的諸如氨氮、微量有機污染物、天然有機物、濁度及致病微生物等同樣具有很好的處理效果,能夠較大程度的滿足人們對水質(zhì)所具有的基本要求。
2.城市污水作為重要的水資源形式,國外很早便應用膜分離法,對城市污水進行回收利用,伴隨我國水污染的日趨嚴重,在城市污水回用當中應用超濾膜技術(shù),已經(jīng)開始受到相關(guān)部門的重視。比如有學者采用超濾膜與CASS相結(jié)合的工藝,對小區(qū)生活污水進行處理,當CODCr濃度維持在210--675mg/L,且水力停留時間達到121時,此工藝所具有的CODCr,則穩(wěn)定在35mg/L;當NH3-N濃度區(qū)間處于22.141.1mg/L時,則出水NH3-N最低乃為0.1mg/L,所具有的去除率則超過91%,在出水PH值方面,則維持在7.25--7.88范圍內(nèi),出水濁度低于0.4,出水水質(zhì)相比于回用水標準,則明顯好于后者,能夠直接會回用。
四.結(jié)束語
當前,我國的膜分離技術(shù)還存在很大的提升空間,膜技術(shù)也將在我國得到更廣泛的關(guān)注和重視,人們對于水資源的認識也將得到顯著提升。通過對技術(shù)水平的提升和創(chuàng)新加強此技術(shù)的應用,從而有效緩解我國水資源缺乏的問題,為實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供更有效的幫助。
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