對于城市污水而言,其不僅水源集中,同時具有水量大、水質(zhì)穩(wěn)定等特征,通過一定的凈化處理后,能夠形成新的水源,對緩解污染壓力具有重要作用。膜分離技術能夠有效減少致病微生物,是污水處理再生工藝的主要體現(xiàn)。將此種技術應用在城市污水再生處理工作中,能夠發(fā)揮良好的效果。
1、膜分離技術
1.1 MF技術
MF技術即微濾分離技術,是比較高級的過濾技術,此種技術根據(jù)篩分原理,借助壓力差,達到膜分離要求。實際上,MF技術操作原理與普通方法比較類似,但是其能夠過濾掉更為微小的物質(zhì),是現(xiàn)階段城市污水凈化處理過程中比較常采用的技術。
1.2 超濾技術
超濾技術能夠去除水中多余雜質(zhì),此技術主要利用壓力驅(qū)動效果,來達到膜分離效果。目前,在對污水進行處理時,若遇膠體、大分子、蛋白質(zhì)等物質(zhì),可采用超濾技術對其進行分離處理。此種分離技術可替代活性炭,并發(fā)揮良好的過濾效果。
1.3 RO技術
RO技術(反滲透分離技術)能夠充分應用在高壓水分子環(huán)境中,可在此種條件下阻礙致病菌,并且保證水分子順利通過,從而獲取更高水質(zhì)。RO技術應用比較廣泛,包括海水淡化、咸水脫鹽等處理工序。對目前膜分離技術進行分析,認為RO技術最為經(jīng)濟適用。
1.4 DM技術
納濾技術(DM)主要由兩個部分發(fā)揮作用,在采用此種技術進行凈化處理過程中,首先動態(tài)膜本身具有一定的分離層可發(fā)揮效果,其次是動態(tài)膜載體。但是,此種技術尚未完全成熟,需要在污水處理再生中不斷對其進行實踐,發(fā)現(xiàn)問題及時進行整改,實現(xiàn)技術創(chuàng)新。
2、膜分離技術污水處理及再生中的應用分析
2.1 MF/超濾技術的應用情況
(1)MF/超濾技術應用優(yōu)勢:對于城市污水而言,采用MF技術和超濾技術對其進行處理,尚不能達到完全回用標準。但是,由于兩種技術能夠?qū)δz體、大分子等物質(zhì)發(fā)揮比較好的截留作用,從而使水分子直接通過。根據(jù)上述使用特點,在傳統(tǒng)生物處理技術的同時,將微濾或超濾技術充分應用在污水處理中,充分發(fā)揮兩種技術的高效分離特性,從而保證整個分離體系能夠在高污染環(huán)境下正常運行。這樣一來,能夠保證水質(zhì)本身的穩(wěn)定性,克服污泥易膨脹不足現(xiàn)象。在此基礎上,利用降低F/M比率的方法,最大程度減少污泥排放量。
(2)MF/超濾技術應用范圍:微濾技術及超濾技術均具有較高的截留率,能夠?qū)?nèi)部微生物構成產(chǎn)生作用,使其形成更具優(yōu)勢的微生物群,從而保證污水生物處理的實際效果。從應用方法及效果上來看,改進后的分置式膜-生物反應器,不僅能夠克服傳統(tǒng)工藝處理的弊端,同時在污水再生處理中發(fā)揮重要作用,具有比較廣闊的發(fā)展前景。通過上述兩種方法處理過的污水,應用范圍比較寬泛,例如建筑用水、生活污水資源化處理、工業(yè)廢水有機資源化燈光。
(3)MF/超濾技術應用局限:雖然以超濾和微濾為基礎的分置式膜-生物反應器能夠發(fā)揮較好的處理效益,但是由于其對動力系統(tǒng)的要求較高,因此比較耗能。一般情況下,利用此種方法進行污水處理,耗能量是傳統(tǒng)處理方法的10-20倍左右。與此同時,若污水中污泥濃度比較大,則會增加膜污染程度。這種情況必然顯著增加運行支出,提高單位水量處理成本,對其應用及推廣產(chǎn)生較大限制。
3、一體式膜生物反應器應用
根據(jù)上述分析,認為分置式膜-生物反應器雖然應用優(yōu)勢明顯,但是也存在一定弊端,為進一步規(guī)避此種技術的應用缺陷,對其進行創(chuàng)新處理,開發(fā)新型反應器,即一體式膜生物反應器。此種反應器能夠借助空氣作用,保證膜表面污水保持錯流狀態(tài),并在膜正下方曝氣,如此便可使污水向上端方向流動,形成較大剪切力,從而使雜質(zhì)與膜表面有效分離,促進水直接透過膜結(jié)構。通過實踐工作經(jīng)驗,認為一體式膜生物反應器設備比較簡單,且占地面積較小,能減輕能源消耗,污水處理效果良好。
根據(jù)現(xiàn)階段使用情況,總結(jié)認為一體式膜生物反應器能夠?qū)舛容^高的污水進行有效處理,處理過程高效便利。在此過程中,污水停留的時間比較長,能夠有效延長時間,為有機物降解預留更多時間,促進其降解。在此基礎上,其具有較強的脫氮效果,應用效果明顯。但是,新型反應器仍然無法完全解決膜污染問題。同時,由于其主要利用負壓泵抽吸作用來進行出水,不僅流量小,同時透水量比較低。嚴格按照一體式膜生物反應器的上述特征,認為其比較適宜用在高濃度污水分離中。
與其他工藝相比,此種反應器出水后的水質(zhì)比較良好,能夠直接將其排放在水體中。通過此種分離技術處理過后的水,無臭味,且能夠?qū)嬛镞M行全封閉處理,可直接回用到水質(zhì)要求比較低的領域,顯著降低污泥排放量。此外,由于膜分離技術在我國屬于新型工藝,很多專業(yè)人員對其維修保養(yǎng)的認知不足,常常出現(xiàn)比較嚴重的膜污染問題,從而顯著降低膜技術使用效率。為進一步提高處理質(zhì)量,減少經(jīng)濟支出,要定期對膜開展維護保養(yǎng)工作,實現(xiàn)在線控制膜清洗效果,從而增加其使用時間。
4、結(jié)語
綜上所述,采用膜分離技術對城市污水進行處理,符合其再生處理相關要求,目前在國內(nèi)外很多地區(qū)得到廣泛應用。但是,對于我國而言,膜分離技術推廣使用時間、應用范圍還存在一定局限。隨著多種膜分離技術的不斷發(fā)展,膜分離技術應用前景比較良好。鑒于現(xiàn)階段我國膜分離技術處理主要面臨的問題是支出成本高,要對膜技術機理、制造工藝進行不斷完善,并對于其維護管理工作加以關注,從而在保證分離處理質(zhì)量的同時,最大程度降低污水處理成本。(來源:臺州市水處理發(fā)展有限公司)