超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用及前景

超濾膜技術(shù)在水處理中應(yīng)用及前景1:飲用水處理20世紀末,因為水環(huán)境污染加劇,以及水質(zhì)檢測技術(shù)發(fā)展,出現(xiàn)了很多新水責(zé)問題,如賈第蟲和隱孢子蟲(兩蟲)問題、水蚤及紅蟲問題、藻類污染加劇及臭味和藻毒素問題、水生物穩(wěn)定性問題等。為此,世界各國都對飲用水制訂了更多指標(biāo)項目(100多項)和更嚴格水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),中國衛(wèi)生部新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—)將于年全方面推行,檢測指標(biāo)由35項增至106項,但用常規(guī)處理(第一代飲用水技術(shù))加臭氧—活性炭深度處理(第二代飲用水技術(shù))已不能滿足要求了,故超濾膜技術(shù)被引用,被稱之為第三代飲用水技術(shù)。超濾通常能去除水中包含水蚤、藻類、原生動物、細菌甚至病毒在內(nèi)微生物,與第二代處理工藝結(jié)合能充足發(fā)揮各工藝優(yōu)點,對水中致病微生物、濁度、天然有機物、微量有機污染物、氨氮等都有很好處理效果,從而滿足大家對水質(zhì)越來越高要求。2:廢水處理據(jù)超濾膜各項特點,不管在生活污水還是在工業(yè)廢水中都得到廣泛應(yīng)用。這是因為它含有以下優(yōu)點:(1)對雜質(zhì)去除效率高,產(chǎn)水水質(zhì)大大好于傳統(tǒng)方法;(2)根本消除或者大大降低化學(xué)藥劑使用,避免二次污染;(3)系統(tǒng)易于自動化,可靠性高。運行簡易,設(shè)施只有開啟,關(guān)閉兩檔;(4)占地面積要求小;(5)與常規(guī)水處理系統(tǒng)費用相當(dāng)生活污水經(jīng)過超濾使處理水質(zhì)變好從而進行回用,而工業(yè)廢水中因為通常技術(shù)不能達標(biāo),采取超濾技術(shù)能充足處理廢水。2.1生活污水處理城市污水處理廠廢水,可采取膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)進行處理,處理后水質(zhì)很好,可用于中水回用,且反應(yīng)器占地面積小,設(shè)備投資低。可廣泛應(yīng)用于小區(qū)中水回用。2.2含油廢水處理含油廢水存在狀態(tài)分三種:浮油、分散油、乳化油。前兩種較輕易處理,可采取機械分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術(shù)處理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起一樣作用有機物,油分以微米級大小離子存在于水中,重力分離和粗粒化法都比較困難。超濾膜能達成目,它使水和低分子有機物透過膜,從而實現(xiàn)油水分離。比如,油田含油廢水中通常油量為100～1000mg/L,超出國家排放標(biāo)準(zhǔn)(<10mg/L),故排放前必需進行除油處理應(yīng)用中空纖維超濾技術(shù),在操作壓力為0.1MPa,污水溫度40℃時,膜透水速度可達60～120L/(m2·h),可將原油200～1000mg/L廢水處理后達成環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。2.3食品工業(yè)廢水處理食品工業(yè)中牛奶、飲料、淀粉、酵母、豆腐、肉類等加工過程中形成廢水,含有大量蛋白質(zhì)、淀粉、酵母、乳糖及脂肪等,都有一定回收價值,而這類廢水中BOD和COD又較高,會對環(huán)境造成污染。用通常生化法較難處理,且無法回收其中有用物質(zhì),用超濾法能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用又達成凈化廢水目。如采取中空纖維和管式超濾裝置處理蟹加工廢水時,入口壓力采取0.18MP,出口壓力采取0.12MP,濃縮倍數(shù)可達十倍,20L廢水濃縮液經(jīng)離心干燥可取得180g干燥固體、含40%蛋白質(zhì)和23%～45%脂肪。2.4電鍍廢水電鍍廢水用水量高,其中氰化物、六價鉻、鎳、銅、鋅、鎘等重金屬離子含有很強毒性,對人、動物和農(nóng)作物等都會造成嚴重危害。電鍍廢水特點是可生化性小,且里面金屬離子難以被微生物吸收?，F(xiàn)在中國外治理電鍍廢水使用技術(shù)中,利用鐵氧化法處理電鍍廢水,即使原料方便和價廉,不過出水色感差、污泥量大。利用電解法處理電鍍廢水,處理效果即使很好,不過投資較大、耗電較多,處理成本持高不下。采取超濾膜和反滲透膜連用能夠使鍍鎳廢水中電導(dǎo)率、鎳、硝酸鹽和總有機碳去除率分別為97%,99.8%,95%和87%,經(jīng)過超濾膜作為預(yù)處理,反滲透膜污染顯著降低,而且反滲透膜通量能提升30%～50%。2.5造紙廢水處理造紙廢水處理堿回收中應(yīng)用最多是燃燒法堿回收,此種方法不僅不經(jīng)濟,還沒有對有用物質(zhì)進行回收。超濾應(yīng)用于造紙廢水中,關(guān)鍵是對一些成份進行濃縮并回收,而透過水又重新返回工藝中使用,關(guān)鍵回收物質(zhì)是磺化木質(zhì)素,它能夠再返回紙漿中被在利用,這么就能發(fā)明較大環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。3:海水淡化海水淡化技術(shù)經(jīng)過半個世紀發(fā)展,從技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,大規(guī)模地把海水變成淡水已經(jīng)在世界各地出現(xiàn)?，F(xiàn)在關(guān)鍵海水淡化方法有反滲透(SWRO)、多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)和壓汽蒸餾(VC)等,而適適用于大型海水淡化方法只有SWRO、MSF和MED。即使現(xiàn)有淡化容量70%是蒸餾法,關(guān)鍵是多級閃蒸,但多年來這種局面正在改變,反滲透法以其低投資費和低能耗快速擴大市場。從19世紀60年代膜技術(shù)被用于處理這些國家缺水問題,但很多反滲透海水淡化系統(tǒng)面臨著膜污染嚴重問題,關(guān)鍵因為反滲透系統(tǒng)傳統(tǒng)預(yù)處理方法無法提供可靠入水水質(zhì)。所以,絕大多數(shù)淡化工廠,在遠遠低于其設(shè)計出水量情況下工作,造成制水成本居高不下。中國外多個膜法海水淡化工程實際運行情況表明,超濾系統(tǒng)能夠有效控制海水水質(zhì),為反滲透系統(tǒng)提供高質(zhì)量入水。4:結(jié)語在國際中,超濾膜技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用。近10年來,中國超濾膜技術(shù)有了很大進展,但與國外產(chǎn)品相比差距仍然很大。問題關(guān)鍵表現(xiàn)在:生產(chǎn)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化程度低,原料不規(guī)范,工藝參數(shù)未嚴格控制,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;膜品種少,應(yīng)用范圍小。所以只要我們要加強研發(fā)能力,努力推進膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,依靠科技進步,提升產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,增加品種,擴大應(yīng)用面提升膜技術(shù)應(yīng)用工藝設(shè)計、系統(tǒng)成套能力,膜制備和膜組件水平,擴大膜品種及相關(guān)機電產(chǎn)品,就能使中國超濾膜得到廣泛發(fā)展,在水處理領(lǐng)域中發(fā)揮更大作用。膜技術(shù)是一門嶄新跨學(xué)科實用技術(shù),膜分離過程是一個無相變、低能耗物理分離過程,含有高效、節(jié)能、無污染、操作方便和用途廣等特點。半個世紀以