膜处理技术在当前污水处理中的应用及存在的问题

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在众多的污水处理技术中利用膜处理技术来进行污水处理是一种不错技术方法,它的作用原理是依靠外界施加压力,利用膜的选择透过性使污水透过膜而污染物质则被膜截住,以此达到去除水体污染物的目的。膜的种类多种多样,大概分有机膜和无机膜。有机膜如聚乙烯、聚四氟乙烯等聚烯烃类,纤维素等;无机膜如陶瓷膜、玻璃膜等。




1.膜处理技术的应用


近年来水体污染问题日趋严重,人们面临越来越严峻的引用水问题,因此污水处理中膜处理技术的应用也越来越受到人们对额关注。下面将介绍膜处理技术在污水处理中的具体应用。


1.1膜处理技术处理市政污水


膜处理技术不同于生物处理技术,对温度等没有严格要求,且不会改变污染物处理前后的理化性质,因此在市政污水处理中潜力巨大。膜处理技术处理在市政污水处理中的应用价值主要体现在中水回用上,近年来国内外均有许多成功利用膜处理技术达到中水回用目的的应用实例。如新加坡在2000年建成了膜处理中水回用工程示范项目,用此处理污水厂二级处理的污水,将处理后的污水用于绿化浇灌及厕所冲水;我国清华大学利用砂滤-超滤工艺构建中水回用装置,处理污水厂二级处理的污水,日处理量为500m3,经检测处理后的水质中COD、BOD及大肠杆菌等指标均显著降低。


1.2膜处理技术处理含油污水


在石油采集过程中往往会产生大量超过国家排放标准的污水,其中油的含量高达100-1000mg/L,这类污水必须经过适当处理才能进行排放。传统的含油污水处理技术如隔油技术、气浮技术及生化处理技术由于成本较高或处理效率较低等原因均不能达到理想的处理效果。膜处理技术处理含油污水处理已有几十年的实践。刘福琼曾用由中空纤维膜处理含油污水,已能将污水中的油含量控制在国家排放标准以内,上世纪80年代出现了折叠滤膜筒处理含油污水,也具有较好的处理效果;UF和MF的中空纤维是近年来研究较多的用于含油污水处理的膜处理介质,李永发利用中空纤维UF处理含油污水,能将污水中的油含量降到较低的含量,但由于中空纤维UF处理效率较低、水质不稳定且膜本身易被污染,因此其在水处理中的大规模应用受到限制。


1.3膜处理技术处理印染废水


纺织和印染工厂中排放的工业废水中含盐量高、化学需氧量和色度也很高,并且难以用生物化学方法处理。传统的处理工艺如活性污泥法、沉降法等难以将水质处理到排放标准。即使膜处理中的超滤技术也不能将污水中的小分子污染物去除。比较高效的处理方式为先用活性污泥等生物降解,再采用纳滤。此技术可以将印染污水处理到可回用水质,处理后水质各方面指标接近地下水。该处理技术能将印染污水的80%-90%重新回收利用。


1.4膜处理技术用于饮用水处理


自来水厂的水处理技术通常为絮凝沉淀、过滤及加氯等,水质虽能达到饮用标准,氮其在长途输送管道中容易滋生细菌、病毒,水管锈蚀后的铁锈也会进入自来水中;且自来水中添加的氯,本身也可能转变成卤乙酸等致畸物质,因此有必要对日常的饮用水作进一步处理。现在常用的净水器中含有纤维棉、活性炭等基本水处理介质,更有陶瓷膜、纤维膜、离子交换树脂和杀菌装置等,能将饮用水中污染物质及细菌病毒等进一步去除。如天津膜天膜公司利用PVDF滤膜制作的净水器,不但净水性能比较稳定,而且使用寿命长(可达3年)。并且膜处理过程只依靠自来水本身压力即可达到水质净化目的,处理效率较高,能去除水中的异味、病菌及其他污染物。


2.膜处理技术中存在的问题


膜处理技术在污水处理中虽有较好的表现,但本身尚存在一些问题有待解决,主要是膜污染为题。如长时间处理污水,膜截留的污染物会对膜本身造成污染,并且容易堵塞膜孔,造成污水处理效果降低,效率变慢等问题。由于处理污水尤其是重污染水水质成分复杂,因此膜污染问题难以系统的解决。目前较好的解决办法是先利用沉淀、过滤等方法将污水进行预处理,并通过对水质pH进行调节增加难容盐分的溶解度以免造成膜的污染和堵塞。


3.展望


膜处理技术作为一种高效水处理工艺,在水处理尤其是重污染水体的处理上有不俗的表现,不但处理效率高而且性能相对稳定,具有广泛的应用前景。但尚存在一些问题有待解决,如膜污染问题等;另外新型、高效膜材料的开发也需要付出更大努力。


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