膜分离法污水处理技术研究

膜分离法污水处理技术研究

温淑浩

深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司518000

摘要：近年来，随着建设进度的加快，生产生活污水排放量持续上升，但污水处理技术却跟不上发展，污水处理效率很低、净化效果也不好，致使水资源污染情况越来越严重。所以，对于新型处理技术的研发和应用已经迫在眉睫。基于此，本文就膜分离法污水处理技术进行研究，以期能为当前水体环境的改善提供帮助。

关键词：膜分离法；污水处理技术

当前，环境污染治理已经上升到了国家发展战略的高度。其中，由于资源的匮乏和人口的众多，水体污染问题备受社会关注。造成水资源污染的因素有很多，比如，生活用水的排放、工厂企业废水的排放等，这些污水在没有经过处理净化的情况下就直接排放很容易造成大面积的水体污染。为全面净化水质、彻底解决污水问题，膜分离法污水处理技术应运而生，该技术不仅处理效率高，而且还可以再生水资源，非常值得推广普及。

1膜分离法污水处理技术的特点和应用优势

1.1膜分离法特点

第一，膜分离法污水处理技术具有稳定性。简单来说，就是能在进行污水处理时确保不会产生相变，在最大程度上提升能量的转化效率和污水的分离效果。第二，具有常温性。膜分离法与传统污水处理技术不同，在常温下即可开展污水处理工作，所以也经常被运用于热敏性物料的浓缩和分离等工序[1]。第三，具有普遍性。膜分离法并没有特定的污水处理主体，不但可以净化含有无机物质、有机物质和生物病毒的溶液，还可以对含有其他物质的水体进行分离处理。另外，膜分离法污水处理技术还有操作方便、分离效果好、设备简便等特征。

1.2膜分离法应用优势

在进行污水处理的全流程中，膜分离法应用的最大优势就是能高效分离小分子物质，并能优化整合整体优势特点。所以，只要借助膜分离法的选择性就可以提高回收再利用的效率，实现处理工艺的创新优化。但是，要想保障膜分离法技术的处理效果，就必须重点研究膜分离法处理技术的实际应用情况，明确其直接动力是浓度梯度、电势梯度和压力梯度，并协调好有关数据参数和运行环境之间的关系，不断完善动力梯度结构。除此之外，简便性也是膜分离法处理技术的一大优势特征。无论是在技术操作方面还是装置使用方面都非常方便简单，有很大的发展空间和应用潜力，值得进行普及应用。

2膜分离法污水处理技术应用中的影响因素

2.1温度

虽然膜分离法在常温下就可以进行，但这并不代表其处理工艺对于温度没有要求，相反，膜分离法在处理污水时对温度的要求极为苛刻，一般来说，最佳温度必须保持在30℃~50℃左右，这也是膜分离法污水处理技术的重点和难点。在某些情况下，污水中会含有少量油污，但工作人员却经常忽视对分离膜温度的控制，使得临界点两边的压力差不断增加，进而增大污水处理的渗透量，降低了膜分离法技术的分离效果和处理效率[2]。

2.2材料

就膜分离法污水处理技术的自身影响因素而言，分离膜材料才是决定该技术应用性能的关键。根据实践经验可知，分离膜材料的选用和污水水体性质密切相关，如果所选分离膜的孔径过大或过小，都会影响污水分离效果，进而无法充分发挥该技术的处理净化效用。所以，在进行分离膜材料的选择时必须结合实际污水性质考虑，特别要注意孔径大小是否匹配。

3膜分离法污水处理技术的有关研究

3.1准备工作

将膜分离法和污水处理实际情况结合起来可以提高该技术的有效性，膜分离法可以重点分离净化污水中的石油类物质及有机物质，另外，还可以对污染物进行催化氧化处理。在选用分离膜时，要注意选择孔径与污水颗粒相符的，确保在经过两次处理过程后污水中的油污含量在相关标准范围内。在仔细研究过油污水的相关性质后发现，含有油污的污水与不含油污的相比，其最大的特征就是有机物含量过大，从而加速了污水中微生物的生长和繁殖，进而带动了污水中氧化量的变动。与此可见，油污对污水处理的影响是非常大的，所以，在明晰污水处理排放标准和有关因素对分离膜的影响作用后，要科学选取分离膜的材料和孔径，保障污水中油污的去除效果。如果想使用无机陶瓷类的材料，则可以将聚偏氟乙烯应用于超滤膜制作，从而实现对石油类、硫化物等物质出水的精确管控，保证污水处理全过程的绿色环保。

3.2工艺设计

在利用膜分离法处理污水的过程中，最常见的悬浮物去除措施就是超滤，借助超滤可以保证渗透系统运作的整体稳定性，然后再将渗透压作为驱动动力并同时发挥渗透膜的拦截功能，就可以全面彻底地清除污水中的可溶性物质。此流程不但可以高效准确地将污水中的物质分离为可溶性和不可溶性两种，还可以对可溶性物质进行同步去除。而过滤池的主要用途就是配合相关消毒措施来确保污水处理环境的安全。污水只有经过膜分离法技术的处理和消毒过滤后，才能应用于农业和消防等领域。此外，污水处理工艺设计中还可以采用新型的蒸发浓缩设备，该设备可以对产生蒸汽进行循环处理，并对废水加热中的热量进行收集，此种方式的设计优点就是利用率高、效果好、绿色环保。

4膜分离法污水处理技术的应用

4.1超滤膜分离

一般来说，当前大部分超滤膜系统采用的都是压力驱动，并依据污水分子大小形态完成分离工作。超滤膜分离技术应用于污水处理中可以同步进行污水的分离和乳化油的回收，在限制油粒的扩散和移动后再使用撇油设备就可以完全去除污水中的漂浮油。现阶段，超滤膜分离技术可以做到99%的除油率，可以将污水转化为干净清透的纯净水，净化处理效果非常好。

4.2乳化液膜分离

乳化液膜分离技术最早由美国提出，该技术与其他传统分离技术最大的区别就是可以在处理污水的过程中形成一个双重乳状液的高分散体系，这种体系一般由两种不互溶的液相经过搅拌、喷管等步骤制成，并且对于污水处理的控制效果极佳。乳化液膜分离技术的大致操作过程是：首先，使用人工或机械等方式对多种表面活性炭和膜溶剂进行搅拌处理，并在形成乳状液后直接投入其他配方材料使其完全溶解。然后，在乳状液静置出水后借助机械力对油层进行破坏，以此实现内包与油相的完全分离和内包的回收利用。另外，污水中的有机酸等物质也可以通过液膜来去除，而乳化液膜和污水的接触时间则直接决定了水体中有机酸的残余量，换句话说就是接触时间越长有机酸量越少。只有在两者达到平衡且污水中有机酸的去除率达到96%后，才能开展污水和油水的二次分离工作，并且在此过程中还要用纳米膜来浓缩除盐。虽然这种方法可以分离无机盐等小分子物质，也适用于污染程度较重和杂质多的污水处理，并且去污效果也很好，但却只能在前端排水不达标的情况下才能采用[3]。

4.3纳滤膜分离

纳滤膜分离是在国家建设初期就提出的一种污水处理技术，该技术能够阻止电势梯度和浓度梯度对无机盐分离过程的影响，并可以借助压力差的作用对直径在1纳米左右的小分子进行选择和分离，进而实现高效处理污水的目的。

4.4液膜分离

液膜分离技术虽然提出的比较早，但应用的却比纳滤膜晚。目前，液膜总共分为乳状液膜和支撑液膜两种，其中，乳状液膜因污染小、效果好、成本低而得到了普遍应用。

4.5膜生物反应器

膜生物反应器是当前新研发的一种污水处理技术，处理过程就是先将污水通入膜生物反应器使之充分混合，然后再让水流经过循环泵和膜组件，最后将处理过的水全部排放出去，而生物相则同时返回到膜生物反应器中。

结语

总而言之，膜分离法污水处理技术不仅环保、稳定、高效，而且也很有发展潜力，未来有望成为污水处理领域中的关键技术，但是，目前该技术仍需要有关科研人员不断对其进行创新升级。此外，研究人员还要在保障膜分离法分离净化效果的基础上构建系统高效的技术模型，给以后的污水处理工作提供参照依据。

参考文献：

[1]高蒙.膜分离法污水处理技术研究[J].化工管理，2019（01）：91.

[2]张银平.膜分离法污水处理技术[J].城市建设理论研究（电子版），2018（01）：75.

[3]张玲.对膜分离法污水处理技术的几点探讨[J].化工管理，2017（25）：185.