超滤技术在生活污水处理回用系统中的应用

马凌雪

（河北建投衡水水务有限公司，河北 衡水 053000）

1 引言

随着我国社会经济不断发展，人们生活质量明显提升，但经济发展与环境之间的矛盾越发突出。面临日益严峻的环境问题及环境污染带来的影响，人们逐渐意识到环境保护的重要性，并开始对生活污水进行科学处理，确保污水满足排放标准，同时积极开展生活污水的处理回用工作，使生活污水可循环利用，通过减排与循环利用，达到节约水资源目的。在整个过程中，超滤技术发挥着重要作用，论文就此展开阐述[1]。

2 超滤处理系统

超滤作为膜过滤技术，超滤膜过滤精度应控制在0.1 μm，生活污水经过超滤膜微孔，能够除去污水内超过0.01 μm 的颗粒。并且超滤技术对于胶体、病毒、藻类、有机大分子等也具有较高的去除率。与传统处理技术应用的微滤膜相比，超滤膜孔径更小，能够直接除去病毒、病原体，因此，超滤技术具有过滤与消毒2 种作用。生活污水在二级生物处理之后，还需要进行深度处理，方能满足回用水水质需求，因此，需要经过三级处理工序，若采用超滤技术处理，具体流程如下：机械过滤器—保安过滤器—超滤装置，之后方能回用。

2.1 机械过滤器

机械过滤器主要作用为过滤与吸附，能够将生活污水内无法通过沉淀等方式去除的细微悬浮物、悬浮有机物除去。

2.2 保安过滤器

为保证超滤技术有效应用，超滤装置之前，应设置保安过滤器，确保超滤装置稳定运行。

2.3 超滤装置

在机械过滤器对生活污水初步过滤后，超滤系统通过反洗控制达到消毒杀菌效果，进一步过滤水质。

3 超滤系统设备的构成、工作原理与影响因素

3.1 超滤系统设备构成

超滤系统作为生活污水处理系统，以超滤膜为核心。通常，超滤系统多是由3 部分构成：超滤主机、前期设备处理和后期处理。超滤主机以膜过滤为主，由增压泵、反渗透膜、控制电路、膜壳等构成，能够最大限度地保障水质卫生和安全。前期设备处理多使用不锈钢制品构成，后期处理作用主要是对超滤主机过滤后的纯净水进行进一步处理。

3.2 超滤系统设备的工作原理

超滤主要是指水溶液在静压力差下实现液相分离的过程。在处理生活污水时，超滤系统设备主要工作原理为：利用物理方式发挥筛选分离作用，以静压力差将生活污水内的溶剂、小溶质颗粒由高压力溶液内通过渗透膜渗透至低压力溶液中，同时大溶质颗粒无法透过渗透膜，直接留于膜一侧，导致大溶质颗粒侧溶液浓度升高，逐步实现溶液分离、净化与浓缩。与微滤膜相比，超滤膜小孔直径小，通过普通压力作用，将直径小于10 μm 的小分子、小型微粒子分离。在实际使用中，超滤系统设备存在如下特点：

1）在生活污水处理中，超滤系统无相变，可在室温、低压下正常应用，具有能耗低、应用范围广泛、耐冲洗、负荷能力强的特点。

2）超滤系统能够将不同分子量物质依照分子量大小将其分离。

3）超滤系统在处理生活污水时，超滤系统的超滤膜并不会生成杂质、脱落，影响过滤水纯净度，极大地保障了过滤水的纯净度及稳定性[2]。

3.3 超滤系统设备工作过程影响因素

超滤系统设备在应用中，必须拥有固定压力、透过通量与温度。然而，在实际应用中发现，超滤系统操作时，超滤透过通量受到多种因素影响，如操作过程承受压力大小、添加原料液体流动的速率、原料浓度、渗透膜清洗与维护等。在应用中，工艺技术与运行工艺的参数必须合理可靠且针对性强，以确保超滤膜正常运转，超滤系统过滤的水质稳定可靠。

4 超滤技术在生活污水处理回用系统中的应用

4.1 生物接触氧化超滤处理技术

生物接触氧化超滤技术是传统的污水处理技术，诞生较早，覆盖范围狭窄，但容易被接受。该技术主要结构为生物接触氧化池，氧化池内以充填填料为主。生物接触氧化技术因出现较早，已经相对完备，水净化效果较好，真正实现了脱氧与除磷效果。

4.2 2 段活性污泥超滤处理技术

2 段活性污泥超滤处理技术主要具备如下特点：无须设置沉淀池，只需要设置2 段，一段为高负荷，一段为低负荷，2 段污泥由2 段边分别流回，达到处理污水内微生物的作用，为不同生长阶段微生物构造良好生长环境，尽可能使污水内微生物发挥本身作用。该技术具有较强的抗冲击能力，在活性污泥处理上效果显著[3]。

4.3 厌氧生物滤池超滤处理技术

厌氧生物滤池超滤处理技术应用于生活污水处理回用系统中，需要设置厌氧生物膜法处理设备，设备由充填填料作为微生物载体。厌氧微生物主要附着于载体表面，通过自体繁衍逐渐生长，由污水下上升至载体固定床面，通过厌氧微生物作用，污水内有机物通过厌氧分解，减少有机物，生成沼气[4]。在污水处理中，应利用沉淀池处理，之后进入厌氧消化池，经过水解与酸化，增强污水可生化性，便于后续处理。该技术主要优势为：成本低廉、出水口处理水质质量高、管理简单、设备运行稳定。

5 污水处理回用系统中的主要技术问题

超滤系统回收生活污水时，必须在对污水进行处理的过程中考虑人们的需求。在工艺设计中，应对选择何种工艺展开后续操作进行系统考虑，尽最大可能保证超滤系统稳定、高效且合理。

1）生活污水排放量通常不大，污染程度相对较小，污水排放物极易发生生物与化学反应，可结合生物法和超滤技术统一处理污水。

2）在冬天，应考虑污水黏性系数升高问题，若流速过小，可能导致污水内胶体、高分子沉淀于生物膜表面，影响透过量，增加膜的清洗次数。在实际设计污水处理回用系统中，应尽可能保障表面流动速度不小于0.1 m/s。

3）在超滤系统设计中，应做好污染物分子所构成的无机物、大分子有机物的前期处理，以此延长超滤膜的使用时间，保障系统出水量，降低反冲洗次数。具体方式为：在水流进入超滤系统之前，安置保安过滤器。

4）超滤设备选择时，可使用交叉流设计，以合理进水、冲洗、在线反洗方式，保障超滤膜的透过量。最后，应选择平时维护、运用、管理较为便捷且自动化水平较高的超滤设备，同时，加强工作人员的系统培训工作，为超滤系统的正常运行奠定坚实的人才基础。

6 结语

总而言之，随着我国水污染现象日益严峻，水资源量逐渐减少，国家与群众越发重视水污染控制与水的循环利用。生活污水与工业污水不同，污染性小，处理回用较为便利，通过生物法或者超滤法能够达到显著效果。其中，超滤技术作为一种新型技术，应用于生活污水处理回用系统中，技术可行性较高，处理后的水质质量较高，满足化学水处理系统要求，且水质稳定，推广价值较高。不过，在超滤装置实际应用中，仍存在一定问题，工作人员应加以注意，充分发挥超滤技术作用，推动生活污水处理回用系统稳定运行。