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摘要：膜法水處理技術是一種充分利用物理和生物途徑進行水處理的一類技術，由于膜法水處理技術在應用過程中不涉及到化學反應，不容易出現二次污染物，設備非常簡單，占地面積更小，因此，在生活污水深度處理、飲用水凈化等方面的利用率更高。從膜法水處理技術入手，分析并探討膜法水處理技術在生活污水深度處理中的應用，為提升水資源利用率提供一些思路和參考。

關鍵詞：膜法水處理技術；生活污水；深度處理；技術應用

隨著我國工業和經濟的不斷發展，人口數量激增，生活質量不斷提升，廚房污水、洗浴污水、馬桶污水的數量不斷提升，出現在生活污水中的污染物種類也隨之發生變化。生活污水中的污染物主要是蛋白質類物質、脂肪和油脂類物質、糖類物質，這些物質普遍具有化學性質穩定、難分解的特點，若處理不達標就進入地下、地表水體的話，很容易造成水體富營養化、缺氧發臭，降低水體質量。膜法水處理技術屬于一種物理、生物分離技術，在深度處理污水和凈化飲用水方面適用性高，非常契合水資源短缺的當下境況，成為我國環境保護方面著重發展的技術。

1膜法水處理技術

膜法水處理技術中所指的“膜”是一種介于流體中的薄層，具有通透性、具有攔截性的物質，一個膜將流體分成兩個部分，使兩個部分之間形成物質的交換。水處理過程中膜通常是液態的，具備較強的滲透性，允許小分子的物質通過，截留分子直徑超過膜孔徑的物質，單純通過物理分離的方式處理污水的被稱為膜技術，常見的技術有微孔過濾、超濾、電滲析、反滲透等，截留下來的物質由微生物進行分解利用的被稱為生物膜技術，常見的技術有生物轉盤、生物濾池等。

2膜法水處理技術的原理

2.1反滲透原理。反滲透的原理不清，反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向做反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。反滲透技術是在20世紀50年代被深入研究的，經過實驗室研究后應用于污水處理之中。在實驗過程中，科學家們發現，純凈的水體中化學反應位要比廢水高，所以，純凈的水可以通過膜上的孔徑對廢水進行滲透，滲透過程中廢水一方的液面明顯上升，卻并不會一直上升，最后純凈水與廢水兩側保持固定的液面差。在此過程中，純凈水向廢水滲透的過程被稱為正滲透，通過在廢水一側加壓迫使廢水向純凈水滲透的方式被稱為反滲透，滲透率通常在0.1~2.5m3/m2d范圍內，能夠有效分離廢水中的污染物，提高出水的質量，實現污水深度處理或飲用水凈化。2.2超濾原理。超濾膜分離污水中污染物的原理是：在反滲透處理得到被分離的溶液后，要進一步施加壓力，使污水在外界壓力的推動下，通過孔徑更小的超濾膜，確保溶液中的小分子物質、無機離子通過超濾膜，將分子直徑更大的物質截留在超濾膜的另一側，實現進一步的分離和凈化，提高對污水的處理深度。超濾膜的過濾過程屬于物理過程，并不具有生物作用，若超濾膜上附著一層微生物對大分子物質進行分解和應用，則會被歸入生物膜范疇。2.3電滲析原理。電滲析技術是一種在外加直流電場作用下使溶液中陰陽離子遷移，從而去除溶液中的物質，實現污水凈化處理、海水淡化目的。電滲析技術中常用的功能膜是離子交換膜，一般分為陰膜和陽膜，陰膜是只允許陰離子通過的功能膜，陽膜是只允許陽離子通過的功能膜，在外加電場作用下，陰離子和陽離子定向移動，在離子交換膜的輔助下，可以實現對溶液的分離。從原理上來看，電滲析技術是純物理技術，被廣泛應用于淡水制取、溶液濃縮、電解制備、放射性元素回收、硬水軟化、食品加工等多個方面。2.4微孔過濾原理。微孔過濾技術是最早出現的膜分離技術，主要用于氣相、液相中的顆粒物、污染物截留，是現代工業、環境工程重要的環節之一。微孔過濾中孔徑和壓力承受范圍是決定性因素，孔徑決定了微孔過濾允許通過的物質直徑，決定了過濾的質量，壓力承受范圍決定了微孔過濾膜能夠應用的范疇，保證了過濾過程的安全，避免在壓力過大時導致膜破裂，避免影響過濾質量。發展到當下，微孔濾膜的孔隙率可達到80%，每平方厘米內孔數約為101~107個，孔徑被分為曲孔和直孔兩種，可根據不同的溶液溶質截留需求進行選擇。

3膜法水處理技術在生活污水深度處理中的應用

3.1反滲透技術在生活污水深度處理中的應用。生活污水的深度處理通常是指二級處理后的環節，在此環節中應用污染物去除質量更高的技術，有效去除污水中的有機物、無機物、溶解性物質、不溶性物質，保障出水水質。反滲透就是很好的二級處理后環節的技術，應用反滲透技術可以有效借助滲透壓對污水中的污染物進行分離，將有機物質進行去除，在高鹽度污水中適用性也比較高，是非常適合用于生活污水深度處理的技術。在歐美等國中，最早應用反滲透技術在生活污水深度處理中的污水處理廠是美國加利福尼亞州波莫納污水處理廠，日處理量37.8萬m3，對有機物、無機物的處理效果十分有效。3.2超濾技術在生活污水深度處理中的應用。超濾技術是膜法水處理技術中可以有效分離大分子物質的技術，且操作過程中不需要外界施加較大的壓力，對能源的消耗非常小，水處理量卻很大，非常適合生活污水的深度處理，是中水回用、生活污水處理中十分重要的技術之一。將超濾技術應用得最廣泛、熟練的國家是日本，日本的技術人員已經將超濾技術應用在空調冷卻、洗車、馬桶沖洗、綠化用水等方方面面，廣泛分布在循環用水量在100m3/d的建筑物中，甚至成為這些建筑物正常使用的必要條件之一，超濾技術及其設備在占地面積小、自動化程度高、污泥量小等方面的優勢，也是其被現代社會選擇的重要原因。日本竹橋合同大廈自1979年開始應用超濾中水系統，日處理量300m3，對水資源的回收率在50%以上，有效節約了大廈運行及商住人員生活用水。超濾技術設備的膜需要定期護理以保證處理效率，越精密的設備需要的護理頻率越高，日本竹橋合同大廈中的系統設備需要每天用海綿球進行人工清理，每3個月還要用水進行一次大清洗，運維成本較高，人工成本較高。3.3電滲析技術在生活污水深度處理中的應用。電滲析技術在生活污水中的應用目標主要是木質素，在傳統水處理理念中，木質素主要存在于制漿造紙工業的廢水中，是一種酚型網狀大分子，具有較強的膠體性能、鰲合性能，然而，由于人們生活中應用了大量的紙制品，例如：洗手間用的衛生紙，這些紙制品很容易隨著洗浴、清潔用水進入生活污水中，若不進行有效處理必然會對自然水體造成影響。電滲析應用在生活污水深度處理中，可以有效去除生活污水中的木質素，通過外加電場驅使木質素通過單陽膜，對木質素進行凝聚、分離、回收，有效提高了生活污水的處理深度，還回收了一定數量的木質素進行回用，提高了生活污水處理的經濟效益。3.4微孔過濾在生活污水深度處理中的應用。微孔過濾應用于生活污水深度處理時，常見的材料為微孔陶瓷，微孔陶瓷是一種無機非金屬材料，具有獨特的微孔結構，孔徑在0.5~450μm區間內，在生活污水處理、飲用水處理等方面應用廣泛。微孔陶瓷的過濾方式為吸附+表層過濾+深層過濾，不僅能夠將SS、膠體等吸附攔截，還能夠將污染物上攜帶的病毒、病菌一并攔截，過濾效果十分顯著。微孔陶瓷能夠將分子直徑大于孔徑的物質截留在陶瓷表面，將分子直徑小于孔徑的物質截留在孔道內，已經被廣泛應用于含油廢水、化工廢水、造紙廢水、生活污水的處理過程中，能夠有效進行生活污水的深層截留，且耐酸、耐堿、耐腐蝕，使用壽命長、過濾效果穩定。微孔陶瓷不具有二次污染的能力，即使不慎脫落一部分，也能夠有效回收，環保性很高。

4結語

膜法水處理技術在生活污水深度處理領域的重要性不可忽視，能夠有效在二級處理的基礎上進行進一步處理，去除掉生活污水中的有機物、無機物、分子較大的物質，提高生活污水處理質量。現代環境保護工程中比較傾向對生活污水進行就地處理，有利于生活污水的回用，也節約了生活污水管道的鋪設成本，更降低了城市污水處理廠的處理壓力，有效緩解水資源缺乏、污染嚴重等問題。

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作者:李小多 單位:濟寧富美環境研究設計院有限公司