膜法水處理技術(shù)在飲用水凈化和污水深度處理中的應用

膜法水處理技術(shù)在飲用水凈化和污水深度處理中的應用

隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提高，生活廢水的產(chǎn)量也在不斷增加，生活廢水中的污染物種類也越來越多。在生活污水中，最為常見的污染物為蛋白質(zhì)、脂類以及脂肪類物質(zhì)，這些物質(zhì)普遍具有難分解的特點，處理結(jié)果一旦不合格就會對地下水和地表水體產(chǎn)生巨大的影響，使得水體質(zhì)量嚴重降低。膜法水處理技術(shù)的應用主要涉及到物理和生物分離技術(shù)，因此不管是在飲用水凈化方面，還是污水深度處理方面都具有較高的適用性。1膜的特性，膜是一種特殊的溶液是膜膜具體指的是在流體之間所形成的一種層薄凝聚物質(zhì)，在膜的作用下，流體會形成兩個部分，對于兩部分之間的流體來說，膜具有一定的傳質(zhì)作用。膜的主要存在方式有兩種：固態(tài)膜和液態(tài)膜，不管是哪種形式的膜，其滲透性和半滲透性都較強。另外經(jīng)過研究實踐發(fā)現(xiàn)，膜還具有另外兩個特點：第一，任何膜都具有兩個界面；第二，任何膜都具備一定的選擇透過性。對于一種膜，特定的物質(zhì)才能透過，其他物質(zhì)不能透過。應用膜的選擇透過性實現(xiàn)相應物質(zhì)的濃縮或分離的過程就被稱為膜法分離，較為常見的有，超濾、電滲析等。2膜法水處理技術(shù)的概論2.1反滲透濃縮液的形成反滲透是指以壓力差作為推動力，將溶液的溶劑分離出來的膜分離過程，也被稱作逆滲透。具體的過程中，對膜一側(cè)的料液施加壓力，如果所施加的壓力超出料液原始的滲透壓，溶劑就會進行反向的滲透。這樣一來，因為膜的選擇透過性，在膜的兩側(cè)中，低壓側(cè)就會得到滲透液，高壓側(cè)就會得到濃縮液。比如，如果應用反滲透技術(shù)對海水進行處理，那么膜的兩側(cè)中，低壓側(cè)就會得到淡水，高壓側(cè)就會得到鹵水。在對污水處理過程中，應用反滲透技術(shù)，和廢水相比，純凈水的化學反應位相對較高，因此，在膜的作用下，純凈水會向著廢水的一側(cè)進行滲透，當吹凈水一側(cè)和廢水一側(cè)始終保持一個固定的液面差的時候，證明滲透過程完成。其中，純凈水向著廢水一側(cè)進行滲透的過程被稱為正滲透，如果在廢水一側(cè)施加一定的壓力，是廢水向純凈水一側(cè)滲透的過程被稱為反滲透，后者可以有效的將廢水中的污染物分離出來，實現(xiàn)飲用水凈化或者污水深度處理的目的。2.2早超濾技術(shù)為了提升污水處理審圖，對經(jīng)過反滲透處理的溶液進行加壓，在壓力的作用下，溶液中的各類小分子物質(zhì)和無機物離子就會通過孔徑更小的超濾膜，而分子直徑較大的物質(zhì)就會被留早超濾膜的另外一側(cè)，實現(xiàn)污水深度分離和凈化的目的。超濾膜過濾過程不具備任何生物作用，知識簡單的物理過程，如果在超濾膜上設(shè)置相應的微生物，利用微生物的講解作用對溶液中的大分子物質(zhì)進行分解，那么過濾就屬于生物膜過濾過程。2.3納濾膜的選擇透過性納濾分離技術(shù)也是一種壓力驅(qū)動溶液分離的過程，該技術(shù)處于超濾分離技術(shù)和反滲透分離技術(shù)之間，應用該技術(shù)進行污水處理，通常需要控制操作壓力在0.5～1.0兆帕；和其他膜一樣，納濾膜也具有一定的選擇透過性，只不過其選擇透過性是針對離子，具體來說，納濾膜對二價離子具有較高的分離率，通常可以達到95%，但是對一價離子的的分離率僅有40%左右；因此這種納濾分離技術(shù)主要應用在地下水質(zhì)和河流水質(zhì)的處理過程中，主要分離這兩種水質(zhì)中的農(nóng)藥等高分子有機物質(zhì)，另外該技術(shù)對硼、氟，砷等化學物質(zhì)也具有一定的分離作用。2.4海水淡化工程電滲析技術(shù)的應用其實主要是利用外加電場的作用，促進溶液中的離子進行遷移，進而去除溶液中的有害物質(zhì)，達到海水淡化和污水深度凈化的目的。最為常見的電滲析技術(shù)就是離子交換膜技術(shù)，離子交換膜分為陰膜和陽膜，這兩種膜都屬于功能膜，陰膜只允許陰離子通過，而陽膜只允許陽離子通過。應用該技術(shù)的過程中，在外加電場的作用下，不管是溶液中的陽離子還是溶液中的陰離子都會進行定向移動，實現(xiàn)溶液的分離。2.5微孔過濾孔徑的控制微孔過濾技術(shù)也是一種膜分離技術(shù)，其出現(xiàn)時間較早，主要用于現(xiàn)代工業(yè)氣象物質(zhì)或者液相物質(zhì)中污染物的阻截，在應用該技術(shù)處理污水的過程中，壓力承受范圍以及微孔過濾孔徑是最為重要的因素，直接決定了最終的過濾質(zhì)量和過濾過程中的安全性，因此必須合理控制微孔過濾孔徑和壓力承受范圍處于正常范圍內(nèi)。3膜法水處理技術(shù)在生活污水深度處理中的應用3.1污染物的凈化所謂生活污水的深度處理，其實就是完成生活污水的二級處理后，應用污染物去除水平更高的技術(shù)對污染物中的各類雜物進行去除，進一步保證出水水質(zhì)。其中，反滲透就是應用效果較好的深度處理技術(shù)，該技術(shù)不僅在普通無水腫具有較好的去污效果，在高鹽度污水處理過程中的污水處理效果也較好，因此在生活污水深度處理過程中得到了極為廣泛的應用。3.2生活污水深度處理工藝在所有的膜法處理技術(shù)中，超濾技術(shù)的應用可以有效去除無水腫的大分子物質(zhì)，因公超濾技術(shù)對污水進行處理的過程中，不需要額外施加壓力，能源消耗較小，污水處理效率較高，是生活污水深度處理過程中最為重要的處理技術(shù)之一。但是為了保證污水處理效率，超濾技術(shù)設(shè)備的膜在應用過程中必須進行定期的護理，一般來說，設(shè)備的精度程度和膜護理的頻率成正相關(guān)關(guān)系。通常來說，為了保證污水處理質(zhì)量，需要每天應用海綿球?qū)δひ匀斯で謇淼姆绞竭M行清理，沒間隔3個月需要對膜進行一次徹底的清洗，和其他技術(shù)相比，該技術(shù)具有相對較高的運維成本和人工施作成本。3.3廢水水體的螯合型和膠體性在處理生活污水的過程中，電滲析技術(shù)的主要作用就是去除污水中的木質(zhì)素。木質(zhì)素是一種酚型網(wǎng)狀分子，主要存在于制漿造紙工業(yè)的廢水水體中，具有較高的螯合型和膠體性。人們的日常生活一般會消耗大量的紙制品，這些紙制品很容易進入生活污水中，如果不對其進行合理有效的處理，那么其中的木質(zhì)素就會對水體造成一定的影響，應用電滲析技術(shù)可以有效的將生活污水中的木質(zhì)素去除，有效提高了生活污水處理的程度，另外電滲析技術(shù)的應用還可以對木質(zhì)素進行回收利用，極大程度的提升了生活污水處理的經(jīng)濟效益。3.4微孔陶瓷過濾器在對生活污水進行深度處理的過程中，微孔過濾技術(shù)也是較為常見的污水處理技術(shù)，而微孔陶瓷是微孔過濾技術(shù)最常見的材料，作為一種無極非金屬材料，微孔陶瓷具有較為獨特的微孔結(jié)構(gòu)，所以被廣泛的應用到飲用水處理和生活污水深度處理方面。微孔陶瓷不僅可以吸附和攔截膠體，還可以攔截污染物上的各類病毒和病菌，過濾效果較為明顯。如果分子直徑大于孔徑，那么微孔陶瓷會將其截留到陶瓷表面，而直徑相對較小的物質(zhì)就會直接被截留在孔道內(nèi)部。就當前來看，該技術(shù)在生活污水處理、含油廢水應用范圍越來越廣泛。另外微孔陶瓷材料具有較強的耐酸性、耐腐蝕性以及耐堿性，不僅使用壽命較長，過來效果也十分明顯和穩(wěn)定。另外，微孔陶瓷的使用不會產(chǎn)生任何的二次污染，環(huán)保性能較高，即使不慎脫離，也可以對其進行回收和利用。4生活污水的處理在生活污水處理過程中，膜法處理技術(shù)的應用作用不容忽視，該技術(shù)可以在污水二級處理的基礎(chǔ)上進行進一步的處理，徹底的將生活