徐州一体化屠宰场废水处理设备坚固耐用点击了解详情

常见的用混凝沉淀/砂滤/生物活性炭－消毒－出水深度处理二级出水时，出水水质满足相关指标，但出水中可能形成一些难降解小分子物质，对于水质要求比较高的行业，暂时还不能满足其相关回用标准。想要使得出水水质满足相关的要求，就必须进行更深程度的处理。

膜处理技术作为一种污水深度处理回用技术，能够利用膜本身具备的选择透过性，将污水中污染物进行分离去除，在降低污染物外排量的提高水资源利用率，缓减水资源匮乏等问题。

1、膜处理技术原理及特征

膜技术处理污水的原理是：通过外界压力和膜本身具备的选择透过性，利用污水中各种物质所具备的物理性质及化学性质的不同，使其进行选择性地分离。

膜处理技术具备以下几个特征：

1）膜处理技术能耗少。由于膜处理技术运行过程中，不会改变污水中各物质的物理性质和化学性质，且膜技术在常温下即可进行，故系统能耗较少；

2）膜处理技术是利用膜本身具有的选择透过性来进行分离过滤，不需要额外增加任何化学药剂即可实现溶液的有效分离，故膜处理技术系统出水水质高，且后期投资成本较低；

3）膜处理技术可应用于多种不同的水质，应用范围广，且设备操作简单、自动化程度高，后期投入的人力、技术成本较低。

2、膜处理技术的分类

膜处理技术主要分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析膜技术等，其原理特点和应用范围如下。

2.1 微滤

微滤通过利用滤膜使污水中的无机盐和分子通过，从而将胶体物质、SS细菌等污染物质从水中分离去除。微滤主要用于污水中SS、细菌及微小物质的分离去除；半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；医用纯水除菌、除热原，药物除菌等；饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清过滤。

2.2 超滤

超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在0.03μm～0.1μm之间。超滤的作用是深度去除废水中对后续反渗透工序造成膜污染的一些物质，如微生物、胶体物质、SS、细菌和病毒等杂质，进而保证废水进入反渗透系统的参数要求。超滤膜主要用于工业废水和生活污水的净化处理。

2.3 纳滤

纳滤膜对于特定的溶质才有着较高的去除率纳滤膜能够去除二价、三价离子、微生物、胶体、热源、病毒等物质。由于纳滤技术中操作压力小，在制备饮用水和深度处理净化水中具有广泛的应用价值。纳滤技术广泛应运于海水淡化过程中。纳滤技术用于处理各种含盐废水。

2.4 反渗透

反渗透又称逆渗透，通过压力差作为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。反渗透的作用是除去水中的有机物及溶解盐类等物质。反渗透主要应用于市政污水、重金属废水、含油废水等工业废水中的处理。

2.5 渗析膜技术

渗析的工作原理是：溶液中的溶质本身具备一定的浓度梯度，在这种梯度作用条件下，溶质从渗析膜的一侧传向膜的另一侧的过程。渗析技术的主要作用是去除包含很多不同种类的溶质、溶液中的小分子量的组成成分，渗析膜主要用于电镀废水、重金属废水等的处理，食品工业、生化行业等。

3、发展现状

宫成清等对比了传统深度处理工艺与膜处理技术在污水深度处理回用中的应用，结果发现：膜技术能够保证出水水质达到回用水水质指标，在减少污染物排放的还可以满足一些行业对于用水水质有较高的要求。

刘阳通过对膜技术在高盐废水处理中的应用研究进行阐述，并对纳滤、超滤、反渗透、电渗析等几种膜工艺进行比较、分析，提出膜处理技术在高盐废水零排放系统的有效应用。

刘子发通过对膜技术在市政污水处理中的应用进行研究分析。结果表明，膜技术用于处理城市污水，处理效率高，系统运行稳定、投资成本较低。应用该技术能够很好地处理市政污水，改善周围水体环境。

4、问题探讨及展望

应用膜处理技术深度处理工业废水、市政污水，出水水质高，能达到相关的回用水水质标准，且系统稳定、运行成本较低。但由于膜技术处理污染物通过的是膜本身具备的选择透过性来进行，膜使用较长一段时间后，容易发生堵塞现象。尤其是当水进入膜系统前，水质浊度、硬度等较大时，膜污染越发严重。若继续使用被污染的膜处理污水，出水水质越来越差，系统的产水率也随之大幅度降低。针对此问题，提出以下两种解决方案，希望后续的膜处理研究中能够有效解决膜污染严重的问题，使膜技术更好地应用于污水深度处理工艺中。

1）膜处理系统的能耗及膜使用寿命相当大程度是由于膜污染程度来决定的，如何减轻系统膜污染是膜系统运行效果好坏的重要因素。对此，我们可通过控制进入膜系统的进水水质，以减轻膜表面所吸附的污染物含量，增加膜使用周期。针对不同水质，采取不同种类的膜材料，不能一概而论。对此，今后的研究中，要加大膜材料的开发和利用。

分别于8个烧杯中加入500mL含磷模拟水样，调节初始pH值分别为3、4、5、6、7、8、9、10，投加过量三氯化铁，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测PO43-—P含量，确定佳反应pH值范围。

分别于8个烧杯中加入500mL含铜模拟水样，调节初始pH值分别为4、5、6、7、8、9、10、11，投加过量三氯化铁，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测Cu2+含量，确定佳反应pH值范围。

分别于8个烧杯中加入500mL含镍模拟水样，调节初始pH值分别为4、5、6、7、8、9、10、11，投加过量三氯化铁，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测Ni2+含量，确定佳反应pH值范围。

1.4.2 三氯化铁投加量验证

分别于8个烧杯中加入500mL含磷模拟水样，调节初始pH值控制在佳范围，投加三氯化铁量分别是反应理论值的1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、4.5倍，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测PO43-—P含量，确定三氯化铁优投加量。

分别于8个烧杯中加入500mL含铜模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加三氯化铁量分别是0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测Cu2+含量，确定三氯化铁优投加量。

分别于8个烧杯中加入500mL含镍模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加三氯化铁量分别是0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L，搅拌30分钟，静置沉淀1h后，取上清液检测Ni2+含量，确定三氯化铁优投加量。

1.4.3 搅拌时间实验

分别于8个烧杯中加入500mL含磷模拟水样，调节初始pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，分别搅拌5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min，静置沉淀1h后，取上清液检测PO43-—P含量，确定佳搅拌时间。

分别于8个烧杯中加入500mL含铜模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，分别搅拌5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min，静置沉淀1h后，取上清液检测Cu2+含量，确定佳搅拌时间。

分别于8个烧杯中加入500mL含镍模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，分别搅拌5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min，静置沉淀1h后，取上清液检测Ni2+含量，确定佳搅拌时间。

1.4.4 静置沉淀实验

分别于8个烧杯中加入500mL含磷模拟水样，调节初始pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，搅拌佳时间后，分别静置沉淀5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min，取上清液检测PO43-—P含量，确定佳沉淀时间。

分别于8个烧杯中加入500mL含铜模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，搅拌佳时间后，分别静置沉淀5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min，取上清液检测Cu2+含量，确定佳沉淀时间。

分别于8个烧杯中加入500mL含镍模拟水样，调节pH值控制在佳范围，投加优量的三氯化铁，搅拌佳时间后，分别静置沉淀5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min，取上清液检测Ni2+含量，确定佳沉淀时间。

2、实验结果与分析

2.1 佳pH值的确定

每种混凝剂都有不同的pH适宜范围。使用同一种絮凝剂，在不同的反应pH值下，其絮凝的效果也是各不相同。

2.1.1 含磷模拟水

在除磷过程中，三氯化铁中Fe3+除了可以跟磷酸盐生成磷酸铁和磷酸亚铁沉淀以外，还可以发生强烈水解，并在水解的发生各种聚合反应，生成具有较长线性结构的多核羟基络合物，如Fe2(OH)24+、Fe5(OH)87+、Fe7(OH)129+、Fe9(OH)207+、Fe12(OH)342+等。在不同的pH值下，磷酸盐在水中存在的形式也会随之变化。通过调节不同pH值，筛选出反应佳条件，具体见图1。由图1可知，在投加过量三氯化铁后，随着pH值不断增加，磷的去除效果也逐渐递增；当pH值在5~6的条件下，磷的去除效果要佳；随后随着pH值增加，磷的去除效果逐渐降低。