天津中水有限公司 天津市 300221
摘要：伴随着经济社会的高速发展，水资源浪费的日益严重，已经令淡水资源脱离出取之不尽，用之不竭的资源体系。水质监察部门发布的数据资料显示，我国86% 的城市河段存在水资源杂质含量超标的现象，例如大肠杆菌、硝酸盐，其在一定程度上对人们的身体造成了危害。反渗透技术可对水资源进行过滤，实现固有淡水资源的可持续性利用，进而达到节约水资源的目的，为我国生态环境的可持续发展奠定坚实基础。基于此，本文就反渗透技术在水处理中的应用进行简要探讨。
关键词：反渗透技术；水处理；应用
水资源是非常宝贵的资源，在工业发展和人民的日常生活中都是不可或缺的存在。随着我国经济的不断发展，对水资源的需求量也越来越大，水资源的短缺已经成为了一个不可忽视的问题。为了解决这个问题，对污水的回收处理技术受到了更多的关注。其中，反渗透技术凭借着其高效性在各个领域都得到了广泛应用。
1 反渗透水处理技术原理及其工艺解析
反渗透处理技术又称为逆渗透处理技术，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离技术，当薄膜两侧液体出现压力差时，则溶剂将会沿着渗透的方向形成一种反作用力效果，这时便可在低压侧形成溶剂提取层，溶剂可以称之为渗透液，高压侧则是浓缩液。在对反渗透水处理技术进行应用时，反渗透膜是核心材料，一般是高分子物质。这种技术应用到海水淡化处理中，则可在低压端得到淡水，而在高压端得到相应的“卤水”。反渗透水处理技术主要分为3种。首先，在一级处理过程中，将液体注入到反渗透模具中，导出过滤好的纯水，以此来提高实际分离效率，此段处理工艺的实现具有操控简便的特点，但也仅仅局限于低品质的水体分离。其次，多段处理工艺。其是在一段处理工艺的基础之上，通过分级处理，对液体进行浓缩处理，此类工艺具有高水质分离的优势。最后，二级一段处理方案。此类工艺相对于前两者来讲，可以有效提高整体操控精度，且对水质品质的提升具有较好的效果。二级一段处理可以进一步提高反渗透装置的使用年限，高负荷的渗透模式对于反渗透膜具有较强的消耗，而二级一段处理，则可有效分化过滤负担，且整个水体净化的处理成本也相对较低，可进一步提高水质净化效率。
2 反渗透排放过程中存在的问题
2.1 膜组件污染问题
反渗透技术中非常重要的部分就是膜组件，膜组件的污染会在很大程度上制约反渗透技术的应用和发展，这不仅会造成净化水的质量下降，还会大大缩短膜的使用寿命，无形中增加了成本。为了解决该问题，可以完善预处理系统，降低对膜造成的压力，可以进一步增加水处理质量。
2.2 浓水排放过程会造成大量的电能损耗
反渗透装置并非独立的系统，在进行反渗透处理之前，需要经过原水进水泵、升压泵、清水泵等转动设备。除此之外，在反渗透装置后同样设有进行后续废水处理的设备，如废水提升泵和废水回用泵、罗茨风机等转动设备。反渗透装置会直接排放浓水而不进行后续处理，因此在工质输送及废水处理中会消耗大量的电能，这与我国现行的节能减排、生态环保政策相冲突，因此在后续的反渗透浓水排放过程中必须重视并妥善解决此问题。
2.3 废水处理量大
在正常的工作模式下两套反渗透装置可达到132m3/h的运转效率，但同时也会排出40m3的浓水，大量的浓水全部进入废水处理系统中进行后续的废水处理。巨大的浓水排放量会严重加剧废水处理系统的工作压力，导致废水处理系统在很长一段时间内超负荷运转，这会成为巨大的安全隐患，不利于企业的安全生产。
3 基于反渗透技术的安全用水实现路径
3.1 改善水质
大部分淡水资源需要通过净化装置来去除水体内部中所含有的杂质，反渗透膜则是采用纳米过滤技术，对水资源内部所存在的微生物胶体、盐类等有机物进行过滤，以保证水资源品质达标。通常情况下，反渗透技术可以用于去除水资源中盐分、有机物与微生物[3]。在盐分过滤中，受水体循环效果的影响，部分淡水资源与海水资源呈现出一种交融的状态，特别是对于部分沿海地区来讲，海水与内陆水域交融所产生的盐类均分问题，将加大淡水资源的整体硬度值，当人们长时间饮用此类水体时，容易导致胆结石、肾结石等疾病的发生。用水中所含有的氟元素、砷元素等对人们身体的损害性更为严重，极易造成人们内脏器官病变。通过反渗透技术的应用，则可对水体中的有害元素进行过滤，得出更为纯净的水质，数据显示，商用反渗透技术对水体中有害元素的过滤效果高达96%，进而有效实现水质的改善，为人们生活用水提供基础保障。在有机物去除方面。采用反渗透处理技术，可以对水体内的小分子、大分子有机物等进行有效过滤，例如乳化剂或者是可溶性的碳类有机物等。在处理水资源中的有机物时，反渗透处理技术主要是以毛细孔流理论为基础，先通过表面张力差异性，分析出水体张力值与内部有机物的分散度，然后结合水溶质离散的特性，令溶液本身具备表面吸附特征，这样当水溶液内部的分子与渗透膜相接触时，可以产生一定的负吸附现象，相对于水溶液来讲，呈现出一定的相对性，即为水溶液对于渗透膜呈正吸附。这样一来，渗透膜在溶液表面将形成一定厚度的纯水溶液层，在外界压力的推动下，可以对水体进行过滤，进而获得品质较高的水资源。在去除微生物方面。反渗透处理技术可以对农村及城市二次供水的水体资源进行微生物过滤处理，净化效果可以达到99%以上，令水体符合人们应用需求。
3.2 水体资源拓展
从长远目光来看，淡水资源无法满足人们可持续用水需求，如果未能对淡水资源进行有效处理，甚至在以后的几十年之后，淡水资源也将成为不可再生资源。通过反渗透处理技术可有效实现对海水的淡化处理，这样便可有效提高我国水资源的利用率。首先，在海水淡化方面，通过预处理工艺可以进一步提高反渗透膜的应用性能，例如混凝结合微滤来实现对水体的初加工，或者是采用超滤方案对水体进行微处理，这样便可有效过滤水体中的固溶物有机物，降低海水的硬度，有效提高反渗透处理的水体收集数量。其次，苦咸水淡化方面。反渗透水处理技术可以对苦咸水中的镁离子、盐离子等进行分离，以提高纯水的净化效果。从水净化处理技术的发展路径来看，传统的水体处理主要是在其中加入阻垢剂，但伴随着人们生活条件的改善，人们对水体质量的要求逐渐提升，反渗透水处理技术的研发及应用，则可对原有处理模式进行优化升级，提高水体净化精度，满足人们高品质的生活需求。在利用反渗透处理技术时，整个净化过程所消耗的时间较长，必须进行实时测试，分析膜渗透装置在一定时间段内的工作精度，进而保证净化效果。数据显示，采用反渗透处理技术对苦咸水进行净化，脱盐率高达97%，达到居民用水指标。
结束语
综上所述，反渗透技术可以对水体资源进行净化，提高淡水资源的转化效率。除此之外，反渗透技术也可应用到城市污水处理工业、工业废水处理、锅炉补给水处理等行业中，进一步实现水污染的防控与管制，为淡水资源的可持续性利用奠定坚实基础。
参考文献：
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