膜法水处理技术在饮用水净化和污水深度处理中的应用

膜法水处理技术在饮用水净化和污水深度处理中的应用

随着国内社会经济的不断发展，人们生活质量不断提高，生活废水的产量也在不断增加，生活废水中的污染物种类也越来越多。在生活污水中，最为常见的污染物为蛋白质、脂类以及脂肪类物质，这些物质普遍具有难分解的特点，处理结果一旦不合格就会对地下水和地表水体产生巨大的影响，使得水体质量严重降低。膜法水处理技术的应用主要涉及到物理和生物分离技术，因此不管是在饮用水净化方面，还是污水深度处理方面都具有较高的适用性。1膜的特性，膜是一种特殊的溶液是膜膜具体指的是在流体之间所形成的一种层薄凝聚物质，在膜的作用下，流体会形成两个部分，对于两部分之间的流体来说，膜具有一定的传质作用。膜的主要存在方式有两种：固态膜和液态膜，不管是哪种形式的膜，其渗透性和半渗透性都较强。另外经过研究实践发现，膜还具有另外两个特点：第一，任何膜都具有两个界面；第二，任何膜都具备一定的选择透过性。对于一种膜，特定的物质才能透过，其他物质不能透过。应用膜的选择透过性实现相应物质的浓缩或分离的过程就被称为膜法分离，较为常见的有，超滤、电渗析等。2膜法水处理技术的概论2.1反渗透浓缩液的形成反渗透是指以压力差作为推动力，将溶液的溶剂分离出来的膜分离过程，也被称作逆渗透。具体的过程中，对膜一侧的料液施加压力，如果所施加的压力超出料液原始的渗透压，溶剂就会进行反向的渗透。这样一来，因为膜的选择透过性，在膜的两侧中，低压侧就会得到渗透液，高压侧就会得到浓缩液。比如，如果应用反渗透技术对海水进行处理，那么膜的两侧中，低压侧就会得到淡水，高压侧就会得到卤水。在对污水处理过程中，应用反渗透技术，和废水相比，纯净水的化学反应位相对较高，因此，在膜的作用下，纯净水会向着废水的一侧进行渗透，当吹净水一侧和废水一侧始终保持一个固定的液面差的时候，证明渗透过程完成。其中，纯净水向着废水一侧进行渗透的过程被称为正渗透，如果在废水一侧施加一定的压力，是废水向纯净水一侧渗透的过程被称为反渗透，后者可以有效的将废水中的污染物分离出来，实现饮用水净化或者污水深度处理的目的。2.2早超滤技术为了提升污水处理审图，对经过反渗透处理的溶液进行加压，在压力的作用下，溶液中的各类小分子物质和无机物离子就会通过孔径更小的超滤膜，而分子直径较大的物质就会被留早超滤膜的另外一侧，实现污水深度分离和净化的目的。超滤膜过滤过程不具备任何生物作用，知识简单的物理过程，如果在超滤膜上设置相应的微生物，利用微生物的讲解作用对溶液中的大分子物质进行分解，那么过滤就属于生物膜过滤过程。2.3纳滤膜的选择透过性纳滤分离技术也是一种压力驱动溶液分离的过程，该技术处于超滤分离技术和反渗透分离技术之间，应用该技术进行污水处理，通常需要控制操作压力在0.5～1.0兆帕；和其他膜一样，纳滤膜也具有一定的选择透过性，只不过其选择透过性是针对离子，具体来说，纳滤膜对二价离子具有较高的分离率，通常可以达到95%，但是对一价离子的的分离率仅有40%左右；因此这种纳滤分离技术主要应用在地下水质和河流水质的处理过程中，主要分离这两种水质中的农药等高分子有机物质，另外该技术对硼、氟，砷等化学物质也具有一定的分离作用。2.4海水淡化工程电渗析技术的应用其实主要是利用外加电场的作用，促进溶液中的离子进行迁移，进而去除溶液中的有害物质，达到海水淡化和污水深度净化的目的。最为常见的电渗析技术就是离子交换膜技术，离子交换膜分为阴膜和阳膜，这两种膜都属于功能膜，阴膜只允许阴离子通过，而阳膜只允许阳离子通过。应用该技术的过程中，在外加电场的作用下，不管是溶液中的阳离子还是溶液中的阴离子都会进行定向移动，实现溶液的分离。2.5微孔过滤孔径的控制微孔过滤技术也是一种膜分离技术，其出现时间较早，主要用于现代工业气象物质或者液相物质中污染物的阻截，在应用该技术处理污水的过程中，压力承受范围以及微孔过滤孔径是最为重要的因素，直接决定了最终的过滤质量和过滤过程中的安全性，因此必须合理控制微孔过滤孔径和压力承受范围处于正常范围内。3膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用3.1污染物的净化所谓生活污水的深度处理，其实就是完成生活污水的二级处理后，应用污染物去除水平更高的技术对污染物中的各类杂物进行去除，进一步保证出水水质。其中，反渗透就是应用效果较好的深度处理技术，该技术不仅在普通无水肿具有较好的去污效果，在高盐度污水处理过程中的污水处理效果也较好，因此在生活污水深度处理过程中得到了极为广泛的应用。3.2生活污水深度处理工艺在所有的膜法处理技术中，超滤技术的应用可以有效去除无水肿的大分子物质，因公超滤技术对污水进行处理的过程中，不需要额外施加压力，能源消耗较小，污水处理效率较高，是生活污水深度处理过程中最为重要的处理技术之一。但是为了保证污水处理效率，超滤技术设备的膜在应用过程中必须进行定期的护理，一般来说，设备的精度程度和膜护理的频率成正相关关系。通常来说，为了保证污水处理质量，需要每天应用海绵球对膜以人工清理的方式进行清理，没间隔3个月需要对膜进行一次彻底的清洗，和其他技术相比，该技术具有相对较高的运维成本和人工施作成本。3.3废水水体的螯合型和胶体性在处理生活污水的过程中，电渗析技术的主要作用就是去除污水中的木质素。木质素是一种酚型网状分子，主要存在于制浆造纸工业的废水水体中，具有较高的螯合型和胶体性。人们的日常生活一般会消耗大量的纸制品，这些纸制品很容易进入生活污水中，如果不对其进行合理有效的处理，那么其中的木质素就会对水体造成一定的影响，应用电渗析技术可以有效的将生活污水中的木质素去除，有效提高了生活污水处理的程度，另外电渗析技术的应用还可以对木质素进行回收利用，极大程度的提升了生活污水处理的经济效益。3.4微孔陶瓷过滤器在对生活污水进行深度处理的过程中，微孔过滤技术也是较为常见的污水处理技术，而微孔陶瓷是微孔过滤技术最常见的材料，作为一种无极非金属材料，微孔陶瓷具有较为独特的微孔结构，所以被广泛的应用到饮用水处理和生活污水深度处理方面。微孔陶瓷不仅可以吸附和拦截胶体，还可以拦截污染物上的各类病毒和病菌，过滤效果较为明显。如果分子直径大于孔径，那么微孔陶瓷会将其截留到陶瓷表面，而直径相对较小的物质就会直接被截留在孔道内部。就当前来看，该技术在生活污水处理、含油废水应用范围越来越广泛。另外微孔陶瓷材料具有较强的耐酸性、耐腐蚀性以及耐碱性，不仅使用寿命较长，过来效果也十分明显和稳定。另外，微孔陶瓷的使用不会产生任何的二次污染，环保性能较高，即使不慎脱离，也可以对其进行回收和利用。4生活污水的处理在生活污水处理过程中，膜法处理技术的应用作用不容忽视，该技术可以在污水二级处理的基础上进行进一步的处理，彻底的将生活