袁道迎
(南京萬德斯環保科技有限公司 江蘇南京 211100)
垃圾滲濾液膜污染的節能處理及防治措施
袁道迎
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本文通過對膜污染的形成原因進行分析,將膜污染分成主要的幾種類型,在防止措施中針對進水水質、阻垢劑以及膜清洗等方面提出相應的建議,希望能夠對膜污染的節能型處置及防治工作起到一定的幫助。
垃圾滲濾液節能;膜污染;反滲透;措施
自從我國引進了反滲透技術之后,各界學者對于反滲透膜污染的研究就沒有間斷過。但是由于膜污染的機理復雜,其中不但涉及到膜的材料結構性質、垃圾廢液的特性、溶質和膜的相互作用,還與整個垃圾處理過程的運行管理有著很大的聯系。由此可以看出膜污染產生的原因有很多方面,這無形中加大了膜污染治理的難度。
膜污染具體指的是,膜的通量降低以及膜的分離特性下降的現象。具體過程是,在進行垃圾滲濾液節能處理過程中廢液中的微粒、膠體粒子、或者是溶質中的大分子,在膜的包裹下與膜產生各種物理、化學或者機械方面的相互作用,進而在膜表面或者膜的空隙之間造成大量的離子吸附、沉積,這種粒子沉積現象使得膜的孔徑變小甚至堵塞,最終導致膜污染。這種污染是隨著廢料與膜的接觸開始就產生的,也就是溶質與膜之間的相互作用一旦開始,就會在一定程度上改變膜的特性,進而引發嚴重的膜污染現象。

1.1 膜污染形成的原因
在現代技術高速發展的當今社會,垃圾處理問題儼然已經成為人們首要解決的大問題,而膜技術在其中發揮了相當重要的作用,但是就目前階段來看,膜污染的治理防治技術已經嚴重過影響了膜技術的發展。隨著處理系統的運行時間的加長,膜污染的程度也會越來越嚴重,在這種狀態下不但會使得膜的處理效果以及使用壽命降低,還會增加相當數量的膜維修和操作費用。要想制定出切實有效的膜污染防止措施,首先要清楚膜污染形成的原因。按照膜污染產生的機理可以從大方面將膜污染分為物理污染和化學污染兩大類。其中物理污染主要由膜表面的粗糙程度、溶液中溶質的大小和形狀等物理因素等造成的膜表面的沉淀和膜空隙的堵塞。
1.2 膜污染的類型
首先膜污染可以分為由微生物的吸附和生長污染、有機物的吸附和污染、膠狀物的聚集以及各種無機顆粒的聚集沉淀等四大類污染源。在實際的垃圾處理過程中運行相當復雜,經常是多種污染形勢同時產生,引起多種譬如脫鹽率和產水量降低等問題。常見的膜污染主要有幾下幾種:結垢,由于廢液中的陰陽離子達到的飽和狀態,在液體中形成結晶吸附在膜的表面。有機污染,垃圾廢液中的有機物質吸附在膜表面形成的污染,主要有電解質聚集和脂膏等污染物,并且這種污染存在于整個運行過程中。
對于膜污染的防治在優化系統性能,減輕膜污染程度以及延長膜的使用壽命方面都有著極其重要的作用。通過現有的研究我們可以看出,造成膜污染的主要原因從大方面分為內因和外因兩個方面,因此對于污染的防治也應該從預防和處理兩個方面同時進行。
2.1 提高進水水質
進水水質是影響膜性能的主要因素,也是造成膜污染的主要原因,因此提高進水水質可以在一定程度上抑制膜污染現象的惡化。為了減少膜污染的產生可以對進水水質進行預處理,預處理方法可以采用加熱、加入配合劑、通過氯化、用活性炭進行吸附等等。此外還應該注意降低進水水質的pH值,大多數廢液中都含有較多的鈣離子,導致液體呈現酸性。這個時候可以根據溶液的酸堿度、總溶解固體、以及水溫等多方面因素進行朗格利爾飽和指數的計算。當朗格利爾飽和指數等于0的時候,滲濾液中既不會產生結晶也不會產生腐蝕作用。
2.2 使用適量的阻垢劑
阻垢劑的主要作用有:廢液中含有多種的陰陽化合物離子,而其中的金屬陽離子與陰離子結合之后會產生結垢物質。而在廢液中添加阻垢劑之后,阻垢劑能夠與陽離子進行結合,防止其生成結垢物質。與此同時還能夠增加液體中微溶鹽的飽和溶解度,抑制晶體的形成;在晶體形成過程中,阻垢劑能夠吸附一定的電荷并且與水相結合,增加顆粒之間的靜電斥力;阻垢劑能夠吸附在結構之后的微小晶體上,抑制晶體的進一步生長,并且由于阻垢劑的作用晶體不能長期處于穩定狀態,難以大規模聚集形成沉淀物;非氧化性的殺菌藥劑還能抑制微生物的生長。
2.3 及時進行膜清洗的工作
膜清洗工作能夠清楚覆蓋在膜表面上的廢物,恢復膜的通過量,在一定程度上可以看做是膜污染的逆過程。及時對膜進行有效的清洗,不但能夠降低膜表面的附著物保障整個污水處理系統的正常運行,還能從根本上避免膜污染的產生,使膜的使用期限延長降低系統運行成本。
膜污染現象是膜運行過程中控制的關鍵因素。要想提高整套處理系統的運行效率降低運行,首先就要嚴格控制膜污染現象。針對這個關鍵因素,環境治理問題已經上升到整個人類的層面,因此我們要抓緊時間完善垃圾滲濾液節能處理中膜污染的防治。
[1]歐陽科.膜生物反應器(MBR)處理垃圾滲濾液節能的脫氮研究
[J].生態環境學報,2011,20(4):83-84.
袁道迎,(1979-)男,江蘇沛縣人,本科,研究方向:污水處理廠建設工程管理、污水處理廠運營及垃圾滲濾液處理工程建設。