对于城市污水而言,其不仅水源集中,同时具有水量大、水质稳定等特征,通过一定的净化处理后,能够形成新的水源,对缓解污染压力具有重要作用。膜分离技术能够有效减少致病微生物,是污水处理再生工艺的主要体现。将此种技术应用在城市污水再生处理工作中,能够发挥良好的效果。
1、膜分离技术
1.1 MF技术
MF技术即微滤分离技术,是比较高级的过滤技术,此种技术根据筛分原理,借助压力差,达到膜分离要求。实际上,MF技术操作原理与普通方法比较类似,但是其能够过滤掉更为微小的物质,是现阶段城市污水净化处理过程中比较常采用的技术。
1.2 超滤技术
超滤技术能够去除水中多余杂质,此技术主要利用压力驱动效果,来达到膜分离效果。目前,在对污水进行处理时,若遇胶体、大分子、蛋白质等物质,可采用超滤技术对其进行分离处理。此种分离技术可替代活性炭,并发挥良好的过滤效果。
1.3 RO技术
RO技术(反渗透分离技术)能够充分应用在高压水分子环境中,可在此种条件下阻碍致病菌,并且保证水分子顺利通过,从而获取更高水质。RO技术应用比较广泛,包括海水淡化、咸水脱盐等处理工序。对目前膜分离技术进行分析,认为RO技术最为经济适用。
1.4 DM技术
纳滤技术(DM)主要由两个部分发挥作用,在采用此种技术进行净化处理过程中,首先动态膜本身具有一定的分离层可发挥效果,其次是动态膜载体。但是,此种技术尚未完全成熟,需要在污水处理再生中不断对其进行实践,发现问题及时进行整改,实现技术创新。
2、膜分离技术污水处理及再生中的应用分析
2.1 MF/超滤技术的应用情况
(1)MF/超滤技术应用优势:对于城市污水而言,采用MF技术和超滤技术对其进行处理,尚不能达到完全回用标准。但是,由于两种技术能够对胶体、大分子等物质发挥比较好的截留作用,从而使水分子直接通过。根据上述使用特点,在传统生物处理技术的同时,将微滤或超滤技术充分应用在污水处理中,充分发挥两种技术的高效分离特性,从而保证整个分离体系能够在高污染环境下正常运行。这样一来,能够保证水质本身的稳定性,克服污泥易膨胀不足现象。在此基础上,利用降低F/M比率的方法,最大程度减少污泥排放量。
(2)MF/超滤技术应用范围:微滤技术及超滤技术均具有较高的截留率,能够对内部微生物构成产生作用,使其形成更具优势的微生物群,从而保证污水生物处理的实际效果。从应用方法及效果上来看,改进后的分置式膜-生物反应器,不仅能够克服传统工艺处理的弊端,同时在污水再生处理中发挥重要作用,具有比较广阔的发展前景。通过上述两种方法处理过的污水,应用范围比较宽泛,例如建筑用水、生活污水资源化处理、工业废水有机资源化灯光。
(3)MF/超滤技术应用局限:虽然以超滤和微滤为基础的分置式膜-生物反应器能够发挥较好的处理效益,但是由于其对动力系统的要求较高,因此比较耗能。一般情况下,利用此种方法进行污水处理,耗能量是传统处理方法的10-20倍左右。与此同时,若污水中污泥浓度比较大,则会增加膜污染程度。这种情况必然显著增加运行支出,提高单位水量处理成本,对其应用及推广产生较大限制。
3、一体式膜生物反应器应用
根据上述分析,认为分置式膜-生物反应器虽然应用优势明显,但是也存在一定弊端,为进一步规避此种技术的应用缺陷,对其进行创新处理,开发新型反应器,即一体式膜生物反应器。此种反应器能够借助空气作用,保证膜表面污水保持错流状态,并在膜正下方曝气,如此便可使污水向上端方向流动,形成较大剪切力,从而使杂质与膜表面有效分离,促进水直接透过膜结构。通过实践工作经验,认为一体式膜生物反应器设备比较简单,且占地面积较小,能减轻能源消耗,污水处理效果良好。
根据现阶段使用情况,总结认为一体式膜生物反应器能够对浓度较高的污水进行有效处理,处理过程高效便利。在此过程中,污水停留的时间比较长,能够有效延长时间,为有机物降解预留更多时间,促进其降解。在此基础上,其具有较强的脱氮效果,应用效果明显。但是,新型反应器仍然无法完全解决膜污染问题。同时,由于其主要利用负压泵抽吸作用来进行出水,不仅流量小,同时透水量比较低。严格按照一体式膜生物反应器的上述特征,认为其比较适宜用在高浓度污水分离中。
与其他工艺相比,此种反应器出水后的水质比较良好,能够直接将其排放在水体中。通过此种分离技术处理过后的水,无臭味,且能够对构筑物进行全封闭处理,可直接回用到水质要求比较低的领域,显著降低污泥排放量。此外,由于膜分离技术在我国属于新型工艺,很多专业人员对其维修保养的认知不足,常常出现比较严重的膜污染问题,从而显著降低膜技术使用效率。为进一步提高处理质量,减少经济支出,要定期对膜开展维护保养工作,实现在线控制膜清洗效果,从而增加其使用时间。
4、结语
综上所述,采用膜分离技术对城市污水进行处理,符合其再生处理相关要求,目前在国内外很多地区得到广泛应用。但是,对于我国而言,膜分离技术推广使用时间、应用范围还存在一定局限。随着多种膜分离技术的不断发展,膜分离技术应用前景比较良好。鉴于现阶段我国膜分离技术处理主要面临的问题是支出成本高,要对膜技术机理、制造工艺进行不断完善,并对于其维护管理工作加以关注,从而在保证分离处理质量的同时,最大程度降低污水处理成本。
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