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浅析工业污水处理中反渗透水处理设备的运用

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：尹悦超

[导读] 根据我国目前的实际情况可以看出，反渗透水处理设备在我国很多地区都已经得到了有效的应用。反渗透水处理设备主要应用的是反渗透膜，其目的可以减少压力，从而达到分离的效果。如果反渗透水处理设备承受的压力过大，水就会透过反渗透膜达到过滤的效果。

广西国宏智鸿环保科技集团有限公司尹悦超

摘　要：根据我国目前的实际情况可以看出，反渗透水处理设备在我国很多地区都已经得到了有效的应用。反渗透水处理设备主要应用的是反渗透膜，其目的可以减少压力，从而达到分离的效果。如果反渗透水处理设备承受的压力过大，水就会透过反渗透膜达到过滤的效果。因此，反渗透水处理设备一般在工业污水处理的过程中应用比较广泛。反渗透水处理主要是以选择合理的渗透膜作为基础，通过对压力的控制来确保污水处理的水平。但是通过应用可以发现一系列的问题和困难，因此需要进行改善，通过设备的不断改进来提高反渗透水处理设备的运行效率。
关键词：工业污水处理；反渗透水处理；设备管理；应用分析
        1反渗透水技术及其设备概述
        1.1反渗透水处理设备及工作原理
        反渗透膜技术的应用，大致可以划分为以下三个主要方面：海水淡化、纯水提炼以及污水处理。反渗透膜技术在工业污水处理中的应用，可以分为以下几个部分组成：隔栏装置、保安过滤器、超滤系统、加药装置、RO膜系统、DTRO膜系统等等。反渗透膜技术作为膜分离技术中，紧密度最高的一种，其科学依据为克服自然渗透压，向浓溶液一侧给予压力，溶质由于渗透膜的阻隔不能向稀溶液一侧移动，但水分子在给予的压力作用下，克服自然渗透压力，由高浓度一侧溶液通过渗透膜流向稀溶液一侧，从而形成干净的水溶液。
        1.2反渗透水技术的发展与应用历程
        反渗透膜技术最早起源于发达国家，20世纪70年代，我国引进反渗透膜技术，并进行研究，但由于技术不成熟等因素的限制，反渗透水处理设备在功能以及性能方面均与国外存在一定的差别，因此在实际使用的过程中，存在加大的局限性，同时也会出现许多问题。随着反渗透技术的发展，反渗透技术的研究取得了突破性的进展，1969年便已能使用反渗透技术将海水进行提纯，并在处理工艺上进行了优化，在实际生产应用中投入使用，受到广泛海水淡化产业从业人员的一致好评。20世纪90年代，反渗透技术的创新发展，在纯水的提炼以及超纯水的获取中，取得较大突破，该技术的投入使用大大降低了纯水提炼以及超纯水获取的制作成本，这对反渗透膜技术的使用与推广提供了良好的技术基础。随着我国大力提倡环境保护的重要性，污水排放标准越来越严格，越来越多反渗透水处理设备应用于企业污水排出处理中，改变传统污水随意排放的局面，而这一改变，为我国环境质量的提升做出了重要贡献。
        2工业污水处理的现状及问题
       近年以来，我国的工业污水对环境造成了较大的影响，而污水排放量也高达18亿吨/年。从整体角度而言我国对工业污水的处理需求是较大的。本文所探讨的反渗透水处理设备在进行污水处理的过程中，可以有效地将废液中的铜离子、锌离子以及氯、氟化物进行脱除，从而达到深度处理工业污水的效果。随着改革开放脚步的加快，我国工业水平不断提升，城市化建设程度也在不断提高，但在此过程中忽视了环境保护问题，污水排放量逐年增长，近年来污水排放量更是接近20亿吨/年，污水处理刻不容缓。反渗透处理技术在工业污水处理中的应用，能有效地去除污水中重金属以及氯化物、氟化物等离子，脱除率更是达到了百分之九十以上。为此，本手致力于反渗透水处理设备在工业污水处理的研究，深入分析其设备的应用以及优化。
        3工业污水处理中反渗透水处理设备的应用及优化
        3.1反渗透水处理设备的工艺与应用
        反渗透技术中，反渗透膜的选择极为重要，这直接影响了反渗透水处理设备的功能以及使用寿命。反渗透膜一般由有机高分子材料和无机材料制作而成，其制作工艺较为简便，制作成本相比于其他材料更为低廉。

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        3.2反渗透膜设备的流体力学特性
        随着实验的深入，研究发现膜通量的重要影响因素还包含膜面循环流速，因此，对膜面循环流速进行控制，从而间接起到对膜通量的控制。在研究项目中，为了尽可能保证膜通量，避免反渗透膜被污染，反渗透膜表面的液体需要做相应的优化处理：提高膜表面流速，降低浓度极差等等。
        3.3反渗透膜设备的超滤预处理
        由于技术条件的限制，传统反渗透水处理设备所使用的预处理结构一般为卷式结构超滤膜，但该结构模式难以将污水处理提上一个新的高度。随着科技技术不断地创新，中控纤维膜逐渐替代传统的卷式结构超滤膜，使用该结构进行超滤预处理，在脱机的状况下仍然可以做到短时间内的透水通量，与此同时，在较低的错流流速下，中空纤维膜仍然可以进行超滤预处理。由此可见，技术的创新，设备的优化，能有效地改善水质的质量。
        3.4反渗透膜系统工艺应用的设计要点
        经过大量的实验发现，反渗透膜系统在设计使用过程中，需要注意以下几点：一般工业污水的COD值较高，为了更好地提升污水处理效果以及反渗透膜使用寿命，污水在进行反渗透处理之前，需要就污水进行一定的生化处理，从而大大降低污水中的有机物含量。在膜系统工艺流程中，优质的预处理能有效地提升污水净化质量，该操作流程一般为：格栅过滤→AO生化→MBR中空纤维超滤→保安过滤→反渗透→出水。值得注意的是，在反渗透膜使用的过程中，需要就其进行反复的清洗，从而保证设备的使用寿命，研究发现，反渗透膜化学清洗恢复率与膜通量有关，通量衰减幅度愈大，截留分子量愈大，化学清洗的效果大大降低，因此，在进行污水处理的过程中，截留分子量一般会控制在100～2000之间。
        3.5反渗透膜系统工艺应用的使用要点
        实验研究发现，操作不当是膜污染的主要影响因素之一，优化水处理设备系统工艺，最大化的确保膜的物化性质。在诸多操作工艺中，反冲洗操作工艺的规范性对水处理膜设备的稳定性影响最大。反冲洗操作大致可以划分为以下两个方面：超滤冲洗和反渗透膜系统冲洗。为了更好地确保反渗透水处理设备的使用寿命，在进行反冲洗操作中，需要充分的掌握系统运行的各方面参数，以求达到系统的整体运行标准，从而大大降低污水对膜系统的影响。与此同时，除冲洗以及反冲洗工艺之外，使用酸碱进行清洗也是一种有效的处理方式，该方式相比于反冲洗工艺，更能预防膜堵塞的问题发生。在实际的污水处理过程中，许多方面都对反渗透膜摩通量有影响：溶液浓度极差、污泥浓度等等，而通过絮凝剂的使用能有效地促进泥水的沉淀，从而起到泥水分离的效果，这对后续污水的反渗透处理起着良好的预处理作用。值得注意的是，PAM的使用对于膜通量有着极大的影响，其使用量也会对系统的处理能力和处理效果造成一定的影响，因此，掌握絮凝剂是使用量也成为来了反渗透水处理设备的重要维护工作之一。
        4结语
        反渗透处理设备在我国的工业生产中的运用是非常广泛的，而且反渗透处理设备及对应的技术应用都较为成熟。从整体角度而言，反渗透处理设备已经有效的为全国许多地区的工业污水处理指明了方向，并且在反渗透处理技术应用的过程中也已经研发出适合对应工厂的成熟生产工艺。在反渗透处理设备的应用中，反渗透膜的工艺设计、规范操作以及优化水力学的特性等方面都是工作的重点，也是在调查研究中较高出现故障的难点，需要进一步开展研究；同时展望未来，在反渗透水处理设备的保养、日常维护以及操作系统优化等方面仍然有较大的发展空间，相关工艺也需要进一步改良。
参考文献：
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[2]张雨萌.生活污水深度处理中膜法水处理技术的应用分析[J].环境与发展,2020,32(12):79-80.
[3]李志浩.浅谈水处理中的正渗透技术[J].科技风,2020(7):11-11.
作者信息：名字：尹悦超，工作单位：广西国宏智鸿环保科技集团有限公司