關(guān)于微濾膜在給水、中水回用領(lǐng)域作為預(yù)處理的技術(shù)應(yīng)用
1.前言
微濾膜分離技術(shù)始于十九世紀(jì)中葉，是以靜壓差為推動(dòng)力，從液相介質(zhì)中截留懸浮顆粒、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)，以達(dá)到凈化、分離和濃縮等目的。微孔濾膜具有高度均勻的孔徑分布，孔徑一般在0.1～1μm之間，分離效率高；孔隙率高，一般可達(dá)到70％以上；過(guò)濾時(shí)沒(méi)有介質(zhì)脫落，不會(huì)造成二次污染。
根據(jù)微濾膜成膜材料可將其分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)高分子膜，無(wú)機(jī)膜又分為陶瓷膜和金屬膜，有機(jī)高分子膜又分為天然高分子膜和合成高分子膜。隨著聚合物材料的開發(fā)，成膜機(jī)理的研究和制膜技術(shù)的進(jìn)步，目前有機(jī)高分子膜占有市場(chǎng)主導(dǎo)地位。為適應(yīng)不同廢水的市場(chǎng)需求，有機(jī)高分子膜根據(jù)不同的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜。
2.技術(shù)可靠性分析
水中的懸浮物質(zhì)是顆粒直徑約在10－0.1um之間的微粒。這些微粒主要是由泥沙、粘土、原生動(dòng)物、藻類、細(xì)菌、病毒、以及高分子有機(jī)物等組成（河流、湖泊等天然水體及醫(yī)療廢水等病原菌水體內(nèi)細(xì)菌的直徑約0.5μm，長(zhǎng)度約0.5~5μm）。微濾膜孔徑一般在0.1～1μm之間，可以直接將廢水中的懸浮物截留？扇苄詿o(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物需進(jìn)一步預(yù)處理后再經(jīng)過(guò)微濾膜過(guò)濾去除。以重金屬?gòu)U水為例，首先向廢水中投加堿，調(diào)節(jié)pH在合適的范圍內(nèi)，重金屬離子和水中的OH-反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，在經(jīng)過(guò)管式微濾膜將沉淀截留，從而去除廢水中的重金屬離子。
我公司已成功開發(fā)了一套利用管式微濾膜處理重金屬?gòu)U水的技術(shù)路線，并在江蘇、廣東多個(gè)電鍍廢水治理、改擴(kuò)建工程廣泛應(yīng)用。處理后水質(zhì)指標(biāo)為：SDI2~4、NTU<1、六價(jià)鉻＜0.1mg/L、總鎳＜0.05mg/L、總銅＜0.005mg/L，符合反滲透裝置的進(jìn)水要求，是經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的重金屬?gòu)U水中水回用的預(yù)處理技術(shù)。
微濾膜在給水、中水回用領(lǐng)域作為預(yù)處理得到廣泛應(yīng)用，微濾膜經(jīng)常被應(yīng)用到以下領(lǐng)域：（1）給水預(yù)處理（水庫(kù)、湖泊、江河等地表水中藻類和顆粒性雜質(zhì)的去除）（2）醫(yī)藥行業(yè)（病原菌去除）（3）中水回用領(lǐng)域（反滲透和納濾工藝的前處理）（4）食品工業(yè)（明膠的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脫脂、飲用水的生產(chǎn)等）。
趙軍，汪濤等[1]應(yīng)用絮凝沉淀與中空纖維膜微濾(CMF)組合工藝處理低放射性的含钚廢水，建立了處理含鈾、钚、镅的混合廢水的工藝流程并進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，采用CMF工藝處理含鈾、钚、镅的混合廢水，單級(jí)處理的總α的去除率達(dá)到99.87％。葉豐，戴晶針等[2]對(duì)經(jīng)絮凝劑預(yù)處理后的造紙污水，采用微濾(CMF)作為預(yù)處理技術(shù)與反滲透(RO)集成工藝進(jìn)行深度處理，處理后的產(chǎn)水能直接回用到造紙生產(chǎn)工藝。徐競(jìng)成，許健等[3]采用絮凝結(jié)合微濾作為反滲透的預(yù)處理工藝，用于印染廢水二級(jí)生化出水回用深度處理，出水濁度<0.2NTU，SDI值穩(wěn)定在4左右，達(dá)到反滲透膜對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求。安興才，王庚平等[4]采用連續(xù)微濾膜(CMF)技術(shù)深度處理煉化廢水，與常規(guī)的澄清過(guò)濾工藝相比，連續(xù)微濾工藝具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、對(duì)原水水質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)能力強(qiáng)、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)抗污染反滲透膜運(yùn)行試驗(yàn)證明，CMF出水完全可以滿足抗污染反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)要求。
3.經(jīng)濟(jì)可靠性分析
3.1工業(yè)給水、中水回用預(yù)處理
在工業(yè)給水及中水回用方面，目前微濾膜已應(yīng)用于電廠鍋爐補(bǔ)給水、中水回用系統(tǒng)的預(yù)處理部分。較早的工業(yè)企業(yè)給水的預(yù)處理系統(tǒng)仍然采用常規(guī)工藝，即石英砂過(guò)濾—活性炭過(guò)濾器－超濾系統(tǒng)。新建廠企業(yè)由于占地面積及節(jié)能降耗的限制，可考慮直接采用微濾工藝。在工業(yè)給水處理領(lǐng)域，微濾工藝與傳統(tǒng)工藝的優(yōu)劣對(duì)比如表1所示。
表1.微濾工藝與傳統(tǒng)工藝經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析
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由此看出，采用微濾膜工藝作為給水及中水回用系統(tǒng)的預(yù)處理，具有多方面優(yōu)勢(shì)，是目前倡導(dǎo)節(jié)能降耗形式下的可靠工藝技術(shù)。
4.總結(jié)
（1）微濾技術(shù)，符合反滲透裝置的進(jìn)水要求，是技術(shù)可靠、節(jié)能環(huán)保的中水回用的預(yù)處理技術(shù)。
（2）采用微濾工藝作為給水處理具有眾多優(yōu)勢(shì)，膜的壽命及質(zhì)量是影響系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素。
（3）做到科學(xué)的管理方式、微濾膜產(chǎn)品的合理選擇，是決定微濾工藝戰(zhàn)勝傳統(tǒng)給水工藝的關(guān)鍵；在國(guó)土面積日益緊缺、自動(dòng)化程度日益提高的今天，微濾工藝在給水廠的運(yùn)用勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)
[1]趙軍，汪濤，張東，等．絮凝一微濾組合工藝處理含钚水[J]．核化學(xué)與放射化學(xué)，2007，29(2)：113~117．
[2]葉豐，戴晶針，等．連續(xù)微濾和反滲透集成工藝深度處理造紙廢水．天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27(2)：44~47
[3]徐競(jìng)成，許健，李光明，等．微絮凝一微濾用于印染廢水回用反滲透預(yù)處理的試驗(yàn)研究[J]．環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007.1(11)：64~68．
[4]安興才，王庚平，呂建國(guó)．連續(xù)微濾深度處理煉化廢水的應(yīng)用研究[J]．工業(yè)水處理，2007，27(11)：45~48．
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