膜分離技術在污水回用中的應用

更新時間：2008-09-05 09:02 來源：環(huán)保技術網(wǎng) 作者: 徐平謝春玲賈世榮閱讀：283

1前言

        據(jù)統(tǒng)計，我國人均水資源占有量僅相當于世界人均水資源占有量的1/4，在全國600多個城市中有400多個存在供水不足問題，2003年缺水比較嚴重的城市達到157個，全國城市缺水年總量達60億立方米。近年來，隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，污染物排放量也在逐年增加。2003年，全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為460億噸。全國城市污水排放量348.9億m³，污水處理率只有42.2%。按“十五”計劃要求：2005年，城市污水集中處理率要達到45%。

        據(jù)專家測算，如果以城市供水量為基準值100%計算，僅采取節(jié)水方式可以將用水效率提高到120%，而采用節(jié)水與水再生利用方式可使用水效率提高到180%。因此，可行的節(jié)水、水回用和水循環(huán)利用方案，可大大提高用水效率。目前我國污水再生利用進展緩慢，只有少數(shù)幾個缺水城市建設了規(guī)模較小的再生水回用設施。同步規(guī)劃和建設污水再生利用設施，實現(xiàn)由單一的污水處理達標排放向污水綜合利用轉(zhuǎn)變，是緩解城市水資源短缺的重要措施。以北京為例，到2008奧運年，北京市城市污水處理率的目標是由目前的56%提高到90%以上，再生水回用規(guī)模將由目前的排水量的1%提高到50%左右。

        通過對城市污水廠二級處理的出水進行深度處理，回用為工業(yè)冷卻水，工藝用水，澆灌水，或消防用水等，污水實現(xiàn)再資源化，使城市循環(huán)經(jīng)濟理念中的水環(huán)網(wǎng)構成水生態(tài)良性循環(huán)。

        在污水回用領域中，超濾/微濾與反滲透/納濾的集成技術以其高效除濁和除鹽能力的有機結合，以其占地面積小、對環(huán)境污染少、自動化程度高、適用范圍廣的優(yōu)勢，以其規(guī)模化生產(chǎn)帶來的成本的不斷下降，以其可靠的應用技術和經(jīng)驗正逐漸在國內(nèi)得以推廣應用。

2膜分離技術基礎和發(fā)展

2.1超濾和微濾技術基礎和發(fā)展

        膜的分離譜圖請見圖1。超濾和微濾用于去除細微顆粒物。超濾膜對水中的顆粒物的去除率，跟超濾膜分離層本身的孔徑有關。通常超濾膜的分離精度在5~50nm，即0.005~0.05µm；而微濾膜的分離精度通常為0.1μm以上。在一般的地表水處理應用中，通常選擇截留分子量是10~20萬道爾頓，對應截留精度在10~30nm的超濾膜，因為這一范圍的超濾膜能完全除去水中的病毒。


        超濾和微濾采用表面過濾機理，象一個細篩。膜表面的孔徑大小一致，流道均勻。比膜表面孔徑大的顆粒物被截住，留在膜的給水/濃水側。小顆粒隨著液體透過膜。這種選擇性透過功能使得超濾膜非常適用于那些對過濾水質(zhì)有嚴格要求的場合。如果膜表面完整性良好，去除效果可以得到保證。除此之外，超濾技術比傳統(tǒng)過濾還有結構緊湊（節(jié)省占地33%）、自動化程度高（可實際無人操作）、化學藥品用量少（節(jié)省投資、廢液排放少）等優(yōu)點。