探討反滲透裝置的實用性能

摘 要：反滲透裝置以其高效、環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點得到廣泛關(guān)注，并在鹽水淡化、純水制備、污水處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文對反滲透裝置的實用性能從使用前預(yù)處理、使用中注意事項及使用后的清洗進行詳細(xì)闡述，從而提出反滲透裝置局限性及未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：反滲透；鹽水淡化；純水制備；污水處理；

中圖分類號：TU99 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-04-00-01

反滲透技術(shù)以其對小分子顆粒去除的高效性和節(jié)能性得到社會各個行業(yè)的認(rèn)可與關(guān)注，反滲透裝置已在眾多領(lǐng)域得到廣泛推廣與應(yīng)用。了解反滲透裝置的實用性能，對于企業(yè)和使用者來說，都是十分必要的。反滲透裝置的工作原理、運行環(huán)境及注意事項、反滲透膜的清洗與維護決定了反滲透裝置的實用性能。

一、反滲透裝置應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）反滲透裝置原理。滲透是一種自然現(xiàn)象，當(dāng)兩種濃度不同的溶液在等壓條件下位于半透膜兩側(cè)時，濃度低的水分會透過半透膜滲透到濃度高的溶液中，反滲透技術(shù)是通過改變壓強，使?jié)B透方向逆向進行，達到分離水與可溶物的目的，一般分離對象為可溶于水的鹽、膠體、微生物及有機物等小分子顆粒。反滲透裝置核心技術(shù)為選擇性透過溶劑的膜和膜兩邊的壓強差與滲透壓大?。▽嶋H生產(chǎn)中，需考慮膜的阻力）的控制。

（二）反滲透裝置應(yīng)用現(xiàn)狀。在國內(nèi)，對反滲透技術(shù)的研發(fā)開始于上世紀(jì)六七十年代，經(jīng)過幾十年的努力，我國反滲透技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)接近世界先進水平。反滲透裝置作為一套環(huán)保、節(jié)能的分離裝置，在各個行業(yè)得到應(yīng)用，其主要應(yīng)用方向可分為三大類：鹽水淡化、純水制備以及污水處理。

1、鹽水淡化。海水及苦咸水是含大量溶解性固體的水溶液，由于溶質(zhì)種類及溶解性質(zhì)不同，苦咸水沒有統(tǒng)一規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，含鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、碳酸根離子（CO32-）、硫酸根離子（SO42-）以及其他懸浮小顆粒較多的水質(zhì)即可認(rèn)作苦咸水。在高濃度鹽水淡化過程中，減少微溶物的結(jié)垢沉淀是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要特別注意。

2、純水制備。在醫(yī)藥制造、化工生產(chǎn)、電力系統(tǒng)、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域?qū)τ诩兯案呒兯男枨笤絹碓蕉?，單一離子交換工藝在純水制備中，成本較高。反滲透與離子交換結(jié)合制備純水，可大幅度降低生產(chǎn)成本，反滲透裝置的先進性、經(jīng)濟性和環(huán)保性滿足了企業(yè)和社會的需求，因此得到廣泛使用。目前，純水制備領(lǐng)域中95%以上的處理裝置采用的是反滲透裝置。

3、污水處理。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、生活污水及生產(chǎn)污水的排放量與日俱增，據(jù)統(tǒng)計，我國污水排放量以每年接近20億噸的速度在增加。廢水中尤其是工業(yè)廢水中含有的大量金屬離子，既是污染物，也是一種資源。如果不經(jīng)處理直接排放，造成了資源極大的浪費，也給環(huán)境帶來負(fù)擔(dān)。經(jīng)反滲透裝置處理的污水，可回收90%以上的金屬離子，回收資源的同時，也達到了保護環(huán)境的目的。目前，反滲透裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用與鍋爐補給水處理系統(tǒng)、電廠廢水處理系統(tǒng)、印刷業(yè)污水處理系統(tǒng)等。

二、反滲透裝置使用注意事項

（一）反滲透裝置前預(yù)處理系統(tǒng)。為延長反滲透裝置中半滲透膜的使用壽命，減少清洗次數(shù)，可在裝之前添加與處于系統(tǒng)。預(yù)處理系統(tǒng)組成包括多介質(zhì)過濾器、活性炭吸附裝置、絮凝劑添加裝置以及阻垢劑添加裝置。絮凝劑的添加量可由計量泵控制，以達到較好的去除膠體及懸浮物等小顆粒雜質(zhì)的目的；活性炭主要是吸附異味及有機色素；阻垢劑可減少微溶鹽類，如碳酸鎂、硫酸鈣、氧化鐵、硅酸鈣等，在半透膜處結(jié)垢，提高滲透效果。

（二）反滲透裝置系統(tǒng)使用注意事項。反滲透裝置包括保安過濾器、高壓泵、膜元件、控制柜及清洗裝置，其中保安過濾器進一步分離小顆粒的雜質(zhì)以及微量活性炭粉末，確保后續(xù)裝置運行的安全性和可靠性。反滲透膜以壓力為助力，去除水質(zhì)中多余鹽類及可溶性的有機物、微生物等。反滲透裝置運行開始后，在穩(wěn)定的工作環(huán)境中可以連續(xù)運行，當(dāng)遇到意外事故需要停止裝置運行時，會對反滲透膜產(chǎn)生一定的機械作用力，這就影響了使用壽命。減少反滲透裝置停止和啟動次數(shù)，或降低停止或啟動時的運行環(huán)境改變，可有效保護滲透膜及反滲透系統(tǒng)。若反滲透裝置的運行環(huán)境變化，如溫度、待處理水質(zhì)的濃度、回收率、產(chǎn)水量等因素發(fā)生變化時，會對反滲透膜及膜元件產(chǎn)生損害和污染，應(yīng)盡量避免。

（三）反滲透裝置清洗。反滲透裝置中的反滲透膜對水質(zhì)要求較高，水質(zhì)中對滲透膜有損害的物質(zhì)需要及時處理，如水中不溶解的懸浮物、小顆粒物質(zhì)、有機小分子、微生物、剩余氯、微溶性鈣鹽等。正常情況下，反滲透裝置可半年清洗一次，若處理水質(zhì)中含危害物質(zhì)較少，可一年清洗一次。清洗液可采用以檸檬酸、鹽酸或者十二烷基磺酸鈉等為主要成分的產(chǎn)品，具體可根據(jù)系統(tǒng)說明或處理水質(zhì)成分。對于嚴(yán)重?fù)p害或者堵塞的裝置，需要采取離線清洗的方法，或更換膜元件。

三、反滲透裝置存在問題

反滲透裝置在鹽水淡化、純水制備、污水處理等領(lǐng)域的使用已具規(guī)模，但仍存在一些局限性，限制了反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍。主要問題有：增強反滲透裝置尤其是反滲透膜的抗污染性能，降低預(yù)處理系統(tǒng)的處理要求；如何衡量允許進入反滲透裝置的進水水質(zhì)，污染指數(shù)（SDI）對于廢水處理適用的可行性；如何將實驗成果推廣到實際應(yīng)用中，放大處理規(guī)模；反滲透裝置在農(nóng)村污染飲用水的處理及微生物降解處理方面的應(yīng)用有待于加強研發(fā)力度；研發(fā)具有多種構(gòu)造的反滲透膜，以便能分離多種污染物及雜質(zhì)；加大反滲透技術(shù)與其他處理技術(shù)聯(lián)合作業(yè)的研發(fā)力度，擴大反滲透裝置的實用性。

四、總結(jié)

反滲透裝置在鹽水淡化、純水制備和污水處理三方面的應(yīng)用將越來越廣泛，并會隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進行改進，如由傳統(tǒng)的中壓反滲透膜向低壓膜或超低壓膜，或由高壓膜向超高壓膜方向改進，以提高處理效果；另一方面，將反滲透裝置與其他處理裝置聯(lián)合，組裝為具有多種處理性能的凈水系統(tǒng)，擴大反滲透技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?？傊?，反滲透裝置將在水處理領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，前景十分廣闊。

參考文獻：

[1]趙雙令.淺析反滲透技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易，2014，（13）：234-234.

[2]梁彥.反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015，（3）：245-245.

[3]吳昊，張盼月，蔣劍虹等.反滲透技術(shù)在重金屬廢水處理與回用中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理，2007，27（6）：6-9.

[4]尹曉峰，金玉濤，王少波等.反滲透技術(shù)在電廠鍋爐水處理中的工程應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2011，37（3）：126-128，131.