膜分離技術在污水處理中的應用

上海洗霸科技股份有限公司 上海 虹口 200437

現階段，社會經濟的發展推動了生活質量的提高，進而更加關注環境和能源問題。就膜分離技術而言，其屬于新型分離、凈化以及濃縮技術，分離過程存在著清潔、能耗低、操作簡單、化學藥劑用量少等相關特點，進而在污水處理領域中實現了廣泛運用。因此，要想對污水問題進行有效的處理，需重視對膜分離技術的應用。

一、膜分離技術原理

就膜分離技術而言，涉及到的工作原理表現立足于膜存在的特點，將各類物質分開，然后進行組合實現篩選功能，分離出混合體，最終達到污水處理的目標，并對處理之后的污水予以再利用。此過程主要運用膜的通透性實現，在生活污水中發揮著重要作用。同時，膜分離技術不只是具備凈化污水以及成分分離的效果，還包含殺菌、消毒等作用[1]。

二、膜分離技術的分類

膜分離技術涉及許多種類，生活中常用的主要有微濾、納濾、超濾和滲透等技術[2]。不同技術對應的應用范圍存在一定差別，例如微過濾技術一般應用于操作過程壓力不超過0.2Mpa的污水處理，重點對污水中存在的各類顆粒物質予以過濾。由于微濾技術適用于較小顆粒，污水處理時占用面積不大，液體處理效果也較好，能夠在污水處理中進行連用；在膜分離技術中，納濾技術十分常用，出現于上世紀八十年代，是通過離子選擇特點實現篩選的一種模式，適用于化學物質較多的工業污水中，可以將二價離子清除；超濾技術在本質方面也屬于篩選過程，通過壓力實現膜驅動，對液體之中的懸浮物質、固體顆粒等予以分離，經濟效益良好。但是，超濾膜所具備的時效性、耐用性等較弱，需要進行換膜，進而存在局限性；滲透蒸騰技術在實際運用時，或導致熱量被消耗，通常在航空、化工、食品等相關行業中進行運用。

三、膜技術在污水處理中的應用

(一)含油污水。現階段，每年我國由于采油作業形成的廢水高達2-3億噸，此類廢水中涉及到的含油量通常為幾百至幾千mg/L[3]。立足于環保角度進行分析，應加強對含油污水的再利用以及回注，對其予以處理時大多運用化學淤漿法和生化降解法，難以滿足相關標準，通過對膜分離技術的運用則可以有效解決。開展含油污水處理的過程中，若進水含油高于100mg/L，并設置0.16Mpa、0.08Mpa的進出口壓力時，需對中空纖維UF膜進行合理運用，膜透水量高于15mL/(cm2.h)，透過液含油量不足10mg/L。另外，處理油田污水時，可運用管式UF膜予以處理，如果其中含油類物質為10-80mg/L，截留石油類物質的效率在99.04%，懸浮類物質截留率則在99.7%，腐生菌類為97.9%。同時，對石油化工含油污水予以處理時，通過對膜生物反應器的運用，在COD去除率方面能夠實現76-98%，氨氮脫除率高于90%，進而降低出水渾濁度。

(二)電子發電工業污水。電子領域以及發電工廠等相關區域均涉及許多工業用水，進而需要通過反滲透分析技術對用水問題進行解決。由于電子工程需運用純水對元件進行沖洗，發電工程也會在鍋爐中消耗許多水資源，以此來節約生產成本，促進生產效率的提高，讓企業利潤實現最大化。不同純度的水相應用處也會存在不同，一般將結合水的純度選擇對應的工藝種類。當前，國家加強了對膜分離技術的關注，進而在科技研究的過程中，推動了選擇性膜研發、處理等的進一步發展，并在諸多生產領域中得到了運用。現階段，我國大部分發電廠鍋爐均運用了最新、操作簡便的相關納濾技術，使得企業投資得到了降低，并讓資源浪費的情況得到緩解[4]。

(三)重金屬廢水的處理。工業生產時，必然會形成大量的重金屬廢水，此類廢水中涉及鉛、鎳、銅、鉻等金屬離子，若不進行處理而直接排放，那么就會對生態環境產生嚴重的影響。運用膜分離技術，可以迅速、高效的對重金屬離子進行分離、富集以及濃縮，確保污水能夠滿足排放標準，并回收運用污水中的部分物質[5]。對有色冶金無機復合種金屬污水進行處理時，采取膜分離技術，壓力和PH等對金屬離子處理效果產生一定的影響。并且，在PH一定的狀況下，隨著濃淡比的上升，重金屬離子截留率會出現減小的情況；如果濃淡比處在1，那么能夠表現出最佳的膜截留效果。同時，如果濃淡比和進水量一定，進水壓力不會對金屬離子處理效果產生過大的影響，但PH造成的影響會增大，若PH減小，則膜截留效果會隨時下降。在實驗與實驗的過程中發現，污水內包含的金屬離子在濃度方面低于30mg/L，通過對膜分離技術的應用，可以達到97%的截留效果。

四、膜技術在污水處理中的應用實例

某村鎮開展污水處理項目的過程中，運用了平板陶瓷膜分離技術，在處理規模方面為100t/d，構建此項目的目的在于對周圍多個行政村生活污水予以處理，“AO+平板陶瓷膜MBR生物反應器”屬于主要處理工藝，涉及到的設備有格柵、調節池、配套管線、平板陶瓷膜MBR生物反應器。

表1為該項目的進出水水質指標，在出水水質方面與當地《水污染物綜合排放標準》中的要求相符。通過第三方監測數據局統計顯示，該項目污水處理出水年平均值為CODcr18.95mg/L、SS4.62mg/L、NH3-N1.04mg/L、BOD53.51mg/L、TP0.27m/L、TN6.96mg/L，系統在出水方面的水質與排放標準吻合。

表1 污水處理項目進出水指標一覽表

五、結語

綜上所述，膜分離技術屬于操作簡單、方便的分離技術，在許多領域中實現了運用。即將膜分離技術運用于污水處理，除了能夠促進水資源質量的提高之外，還能夠有效滿足國家制定的廢水排放標準。但是，具體運用時還涉及許多問題，需要我們對膜分離技術進行深入的研究，查漏補缺，消除其存在的缺點，進而推動社會經濟實現更好的發展，構建環境友好型社會。