张彧
广州科学城水务投资集团有限公司 510000
摘要:随着人们科技的发展,如今人们对于污水的治理工作越来越重视,因此如何进行污水再生是当前重要的议题,伴随着人们的技术发展,污染种类也在不断发生变化,在这样的情况下,对污水进行有效的再生是当前的研究重点,也是需要实现的一种情况,其中双膜法在实际的使用之中,有着非常强的应用效果,对于实际的工作来说也有很强的推动,因此得到了人们的广泛认可,并且在当前的污水再生工程中得到了普及,因此本文主要对此进行分析,希望对相关从业人员有一定的参考作用。
关键词:双膜法;污水再生;应用
引言:中国是世界上水资源最少的国家之一。面对耗水量增长,水资源短缺和水环境污染的严峻形势,合理,有效,最大程度地发展污水资源化利用,实现由单一污水处理标准向污水排放标准的转变是一项重要措施。膜技术在1980年代初期开始在中国使用(电子和饮料),在1990年代用于饮用水,并在2000年之后用于城市污水的深度处理和再生处理。近年来,膜技术的应用规模不断扩大。随着城市污水回用中微滤,超滤,纳滤和反渗透的逐年增加,如天津开发区废水回用项目,大连泰山热电公司中水回用项目,北小河中水厂,山西阳泉废水处理厂中水重用项目。随着双层膜技术的应用,膜污染问题越来越受到重视,膜污染的控制和污染膜性能恢复的研究也越来越深入。其中双膜法已经相对成熟,并且能够作用在很多的污水处理工作之中,从而完成对于污水净化工作的推动。
一、双膜法分离原理概述
通俗地说,膜可以说是一种过滤材料,更确切地说是半渗透膜,它是一层薄薄的材料。当一定的驱动力作用在膜的两侧时,它可以根据物质的物理和化学性质将其分离。常见的膜分离技术包括反渗透(RO),超滤(UF),微滤(MF),渗析,电渗析(EDI),渗透蒸发(PV),纳滤(NF)等。分离方法的出现极大地促进了分离技术的发展。膜技术在分离领域的应用这些膜技术已广泛用于废水处理,海水淡化,湿法冶金,食品保鲜和环境保护。在生物技术,药理学和生物医学等高科技领域,膜技术的应用也应运而生。在膜技术中,超滤和反渗透是发展最快的两种膜技术,通常被用作污水的三级处理技术,从而可以对污水进行再生利用。因此,它通常被称为“双膜”系统。
从很早以前,中国开始发展离子交换膜技术,现已相继建立了超滤和反渗透的重点实验室和生产基地,在国内膜技术的发展上取得了长足的进步。目前,家用超滤膜已在应用中占有重要地位。自1960年代非对称膜问世以来,人们对膜技术的兴趣不断增长。尤其是在21世纪,膜分离技术已经成为研究开发和大规模应用的热门话题。建设和谐社会的目标,可持续发展的要求,水资源的缺乏和膜技术的高效率已有机地结合在一起。
膜技术与其他技术的融合将在很大程度上取代目前使用的传统分离技术,以达到节约能源,提高产品质量的目的;膜技术作为水资源综合利用和废水回用的核心技术,其应用和发展面临着前所未有的机遇。
膜分离技术的基础是分离膜。分离膜是具有选择性渗透性的膜。一些分子(或颗粒)可以穿过膜,而另一些则被阻止。这种分离总是取决于不同分子(或粒子)之间的某些差异。最简单的区别是尺寸。在三维空间中,存在任何大小的分子。当然,分子(或粒子)还有其他特征,例如电荷(正电荷,负电荷),亲和力(亲脂性,亲水性),溶解度等。根据保留颗粒的大小,液体分离膜技术包括反渗透(亚纳米),纳滤(纳米),超滤(10nm)和微滤(微米和亚微米),以及气体分离,全蒸发和电渗透等技术,并且已经得到了很好的使用效果。
双膜技术就是将超滤(UF)或微滤(MF)和反渗透(RO)结合起来的一种水处理技术。污水经过前期处理,达到UF进水要求,再经过UF处理后能达到RO进水要求。其主要的优势就是双层膜污水处理技术主要采用物理手段,并采用具有高分离能力的膜来分离水中的污染物。
其中,微滤过程可以去除水中的细菌和所有大于0.2m的杂质,然后反渗透脱盐过程可以有效地拦截包括钠离子和氯离子在内的所有物质。因此,微滤和反渗透的“双膜”过程甚至可以去除病毒微生物。
二、双膜法在城市污水再生利用中的应用
(一)工业生产中的废水处理
目前,常用膜分离技术主要指微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、和电渗析(EDI)等.膜分离的基本原理比较简单:原水经压力驱动通过亲水多微孔的膜表面,只有水可以透过膜,其余具有较大分子杂质将被截留.膜法水处理技术相对于传统混凝、沉淀及过滤等技术而言,不仅具有传统技术去除悬浮物、浊度等污染物的效果,还可进一步去除水中部分或大部分溶解态盐HJ。在工业中这种方式经常进行使用,也能够达到预期的效果,从而完成当前的工业生产,对于生产来说有着非常重要的作用,在工业的使用之中,超滤主要为以下的参数:超滤膜是一种不对称的多孔膜,在低压的作用下,使小于膜孔径的物质通过该膜,并截获大于膜孔径的物质,从而实现了超滤膜的不对称性。分离和纯化液体样品。超滤膜的分子量范围为约10-100万。主要用于废水的处理,如废水的脱色和回用,超滤膜法对废水回用工艺的预处理等。含油废水的处理适用于分离不同分子量的有机物并进行分离。尤其是大分子有机物和无机物。
(二)中水利用
在中水利用的过程中,原水一般含有有机物,盐和铜,镍等无机离子,含量较高,但碱度和硬度较低,进水温度较高,最高温度为35℃。滤池运行比较稳定,跨膜压差未出现异常增大,主要产水指数(浊度)均小于0.2,NTu和SDI保持在1-2之间。远低于设计值;但是,安全滤芯的更换周期主要是因为第一阶段的压力差迅速上升(短时间)清洁周期短(少于一周),但两阶段之间的压力差几乎为零,速度比较稳定。但是这样的方法也有一定的不足,因此针对这样的现象,可以采用以下的方式进行处理。
第一,加强预处理。主要目的是加强原水的灭菌。由于在污水处理厂的出口处添加的高浓度次氯酸钠用于脱色,进入再生水系统的菌落总数通常很少,但是有时原水中的残留氯量不是很稳定受水量和剂量波动的影响。针对这种情况,在进入超滤系统之前,要根据残留氯的量再次添加次氯酸钠,以提高杀菌效果,并对超滤水箱及时进行灭菌,以防止微生物在养殖场内繁殖。超滤水箱造成二次污染
第二,优化运营计划。由于含盐量高,原水波动大,系统的回收率降低到60%左右。鉴于原水的高温和微生物的快速生长,在安全过滤器的入口处增加了一套消毒装置,通过定期添加非氧化性杀菌剂来减轻微生物污染。
第三,优化清洁方案。通过对SDI膜污染物的检测,膜成分的拆解和称重,以及对收集到的污染物的能谱分析,可以判断出安全滤池滤芯上的污染物主要是有机物和微生物。反渗透主要是一段中第一膜元件的结垢,主要是有机物和膜通道污染。清洗方案主要采用碱洗,杀菌,酸洗为辅。清洁方法是一阶段清洁。碱清洗剂采用NaOH,NaSDS,EDTA和等试剂,酸清洗剂采用盐酸和柠檬酸等试剂,清洗也取得一定效果。
因此在当前的双膜法使用过程中,主要的优势就是在使用的时候,本身的运行较为稳定,并且更加符合我国的国情,对于我国较大的污染现象有着很强的治理能力,因此在当前的情况下能够大规模进行使用,并且提升我国的用水质量,推动我国的发展。
三、结束语
综上所述,双膜法在我国当前的国情之下,是符合实际情况的污水处理方法,并且对于我国的环境以及可持续发展都有非常强的促进作用,是未来发展的主流趋势,也是符合可持续发展的有效手段以及方法,能够推动我国不断的进步和发展。
参考文献:
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