刍议反渗透浓水处理工艺在纯水制备中的应用

发表时间:2020/5/20   来源:《中国西部科技》2020年第6期   作者:杜翔 何飞 薛亚雄 解伟鹏
[导读] 纯水制备对于很多工业生产都具有关键性作用,
        摘要:纯水制备对于很多工业生产都具有关键性作用,但是在纯水制备过程中也会产生大量含有工业生产用料以及中间产物等多重污染物质的浓水。当前,反渗透浓水处理工艺能够有效回收利用浓水,提升其回收利用率,在纯水制备中具有积极意义。反渗透浓水处理工艺相较于工业废水处理工艺,其技术水平还有待提升,在未来的应用和发展过程中还需要深化研发人才培养和引进,促进反渗透浓水处理工艺在纯水制备中的应用效果。
        关键词:反渗透浓水处理工艺;纯水制备;工业;水环境保护;浓水
        引言
        纯水是烟草行业的重要生产用水,反渗透技术在纯水制备中得到广泛应用。近年来,随着国家烟草行业的进一步发展,对于纯水的需求量也显著增加。在反渗透技术研究方面,反渗透膜的技术精度也得到显著提升,纯水制备效率也得到大幅度提升。但是在制备纯水过程中产生的浓水,如果不加处理直接排放,不仅会造成水环境的污染,更是会导致水资源的浪费。深入推动反渗透浓水处理工艺在纯水制备中的应用,有效提升浓水净化效率和利用效率,是我国纯水制备发展的重要方向。
        一、传统浓水处理工艺及其中存在的不足
        浓水处理工艺效果对于水环境保护等都有着重要意义,比较常见的回流法处理最高可以实现90%的回流率,是当前国内外纯水制备工业中的重要浓水处理方式,其中海晶化工集团按照1:3的比例将浓水混入原水中实现了回收利用;河南汇源化工则实现了75%—80%的回收率。但是这种回流法会导致结垢现象,大大缩短反渗透膜的使用寿命,增加浓水处理成本。国外在浓水处理方面还采用直接或者间接排放的方式,将浓水与工业废水、生活污水一起排入河流湖泊,严重扰乱了水环境中的生态平衡,加剧了对周边水环境的污染,尤其是对地下水的污染。国内近年来加强了对水环境污染的防治工作,在纯水制备过程中会重视浓水的处理,通常不会采用直接或者间接排放的方式。如果浓水中不含有环境优先控制污染物,是可以经过反渗透膜处理之后用作生产用水,与原水进行混合,用来作为冲洗用水。除此之外,浓水还可以用于水力涡轮增压器等机械设备,利用水的势能驱动机械运转等。神华神东大柳塔就利用浓水作为循环冷却水,宣化新钟楼啤酒厂则用处理后的浓水来作为锅炉除尘水。纯水制备出来的产品本质是脱盐水,因此水中的盐分主要是留在了剩余产品——浓水中了,在处理过程中还可以废物利用,将浓水作为制盐或者海水养殖的重要原料,其中舟山大中型海岛海水淡化厂就将浓水用作制盐原料。浓水还可以经过蒸馏浓缩用于能源产业,内蒙古达拉特发电厂就采用了这种处理工艺。
        总的来说,传统浓水处理工艺中虽然用到了反渗透膜的处理,但是膜的质量和渗透率相对较低,与其他相关工艺的结合度还稍显不足,这也在一定程度上影响了浓水处理效率和效果。随着技术发展以及工业发展需求的增加,创新反渗透膜浓水处理工艺,加强其与其他工艺的结合发展成为重要趋势。
        二、反渗透浓水处理工艺在纯水中的应用分析
        当前,反渗透浓水处理工艺已经能够与其他处理工艺相结合,实现高效的浓水处理。其一,利用臭氧对反渗透弄水中的消费污染区进行预处理降解,分解其中比较容易分解的有机物。然后再利用臭氧多相催化氧化工艺来对残留的较难分解的有机物进行深度处理,能够有效去除浓水中的有机物污染,处理效率高,但是其中的结垢板结问题在一定程度上也会影响设备使用寿命。其二,在臭氧多相催化氧化工艺基础上,还可以叠加生化处理,对浓水中的有机污染物进行生化处置,提升其污染物降解效率。

但是在具体适用过程中需要依托占地面积较大的生化处理装置,尽管成本相对低廉,也需要占用大量的厂房空间。其三,在反渗透浓水处理过程中可以叠加活性炭工艺以及超滤工艺,对经过处理后的浓水进行水中有机污染物的吸附和检查,保证最终的处理效果达到国家标准。这样一来,能够全方位保证反渗透浓水处理效果,让其更好地应用于工业生产用水或者回收再用,对于节约我国水资源,保护水环境也具有重要价值和意义。
        三、提升反渗透浓水处理工艺效果的措施分析
        (一)加大反渗透浓水处理工艺研发力度和人才培养力度
        反渗透浓水处理工艺还有待提升,相较于我国日臻成熟的工业废水处理,反渗透浓水处理工艺更多的还是集中在有机污染物的降解处理方面,对于其回收利用的研究程度还存在不足。因此,在未来发展中为了提升反渗透浓水处理工艺效果,需要加大技术研发流利度以及人才培养力度。一方面,在反渗透浓水处理工艺过程中投入大量资金和设备支持,增强政府有关部门对这一技术研发的重视程度和支持力度,从国家层面来支持反渗透浓水处理工艺的研发。另一方面,作为重要的环保工业技术,在人才培养方面也不能有丝毫的松懈,国家或者相关行业可以协同高校展开定向人才培养,重视相关人才在校期间的基础知识培养以及技术操作能力的培养,注重对人才创新意识的锻炼。这样一来,能够为反渗透浓水处理工艺的发展提供强有力的人才支持,也能够让相关人才在具体处理工作中具有针对性地展开创新研究活动,不断推动我国反渗透浓水处理工艺向着高质量方向发展。
        (二)加大宣传推广力度,提升其应用普及度
        当前,部分纯水制备工业企业为了降低企业成本支出,会忽略浓水处理工艺,这种行为不仅是一种对环境不负责的行为,更是忽视了浓水处理的经济效益。尽管前期反渗透浓水处理工艺中的固定资产投入较大,但是在逐年使用过程中,其成本投入也会逐渐减少,其投资收益比更是会呈现上升趋势,最终有效的反渗透浓水处理工艺反而能够起到节约生产成本的良好作用。因此,反渗透浓水处理工艺在的纯水制备中的广泛有效应用还需要依托强有力的宣传和推广,增强工业企业相关管理人员对这一工艺的认识程度,帮助其明确反渗透浓水处理工艺在现实生产中能够产生的经济效益。只有这样,才能够扫清反渗透浓水处理工艺在实际应用过程中的思想障碍和认知障碍,提升其应用普及度。
        (三)加大对浓水处理的监督和管理
        加强反渗透浓水处理工艺在纯水制备中的应用,还需要加大对浓水处理的监督和管理。政府环保部门可以协同相应的行业协会,对工业企业的反渗透浓水处理装置进行定期检查,对反渗透浓水处理工艺的实际应用情况进行随机检查,确保工业浓水经过处理达标之后再排放,提升工业浓水回收利用率。地方政府在管理过程中还可以制定相应的管理惩罚措施,增加工业企业的违规处理成本。这样一来,能够利用政府强制力有效推动反渗透浓水处理工艺在纯水制备中的应用,得到水环境保护的社会效益。这样一来,能够减少工业废水排放,避免工业废水中的有机物污染,实现“青山绿水”生态建设目标。
参考文献
[1]李红剑.膜法技术在食品饮料纯水制备中的应用[J].中国科技信息,2018(15):55-56.
[2]郭婷婷.谈离子交换树脂在纯水制备方面的应用[J].环境与发展,2017,29(10):112+114.
[3]汪祖洁. 反渗透法超纯水制备过程CFD模拟及优化设计[D].南京师范大学,2016.

第一作者简介
姓名: 杜翔 
出生年月:1991.08.27
性别:男
民族:汉族
籍贯:陕西省延安市
职务/职称:公用工程组组长/助理工程师
学历: 大学本科


投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: