在水處理中反滲透膜的運(yùn)用研究與討論

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在水處理中反滲透膜的運(yùn)用研究與討論

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反滲透膜的出現(xiàn)，極大的提高了水處理的效率同時(shí)也簡(jiǎn)化了水處理的工藝。本文通過(guò)對(duì)反滲透膜的工作原理入手，將反滲透膜在新水和污水處理中的工藝流程及兩者間的差異進(jìn)行分析，并進(jìn)一步列舉了能夠影響反滲透膜性能的因素，同時(shí)對(duì)于反滲透膜的清洗闡述，通過(guò)這些對(duì)反滲透膜的運(yùn)用進(jìn)行研究和討論，以供大家參考。

水處理；反滲透膜；研究；討論

隨著我國(guó)人口的增長(zhǎng)，對(duì)于水資源的需求也越來(lái)越多，一方面人們對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越高，另一方面生活和工業(yè)產(chǎn)生的污水也越來(lái)越多，如何讓飲用水水質(zhì)越來(lái)越好污水排放出來(lái)的污染物越來(lái)越少，這都要靠水處理來(lái)完成，水處理無(wú)論從技術(shù)上還是工藝上都是非常復(fù)雜的，但是由于反滲透膜的出現(xiàn)，極大的提高了水處理的效率同時(shí)也簡(jiǎn)化了水處理的工藝。下面我們就水處理中反滲透膜的運(yùn)用進(jìn)行研究和討論。

1　反滲透膜工作原理

反滲透膜的工作原理就是利用半透膜的截留作用，將膜兩邊溶液中的溶劑在人為造成的壓力差下將溶液中的溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離，假設(shè)在高濃度溶液處給予一個(gè)大于滲透壓的外壓，則會(huì)有滲透逆行現(xiàn)象發(fā)生，而使得高濃度溶液濃度變得更高。通俗的講就是在高于溶液滲透壓的作用下，使其它物質(zhì)不能透過(guò)半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。

通過(guò)反滲透膜可以有效的去除水中的各種溶解離子和膠體，人們就是利用反滲透膜的除鹽作用，將原水變?yōu)榍鍧嵉乃?，從而?shí)現(xiàn)水處理的目的。

2　水處理中反滲透膜的運(yùn)用

由于反滲透膜的水處理工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)易操作性強(qiáng)，因此反滲透膜被廣泛運(yùn)用于新水和各類污水處理中，但是由于原水水質(zhì)和處理水質(zhì)要求不同兩種運(yùn)用中各有不同。

2.1新水處理中反滲透膜的應(yīng)用

在新水處理中由于水質(zhì)比較清澈，但是對(duì)于水處理后的水質(zhì)要求較高，所以為保證水質(zhì)處理后各類指標(biāo)合乎純水，超純水等水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，一般要經(jīng)過(guò)兩級(jí)反滲透膜處理。其具體工藝大致如下：

新水處理原水首先經(jīng)過(guò)物理沉淀和過(guò)濾消除水中泥沙微小顆粒，然后過(guò)濾水經(jīng)過(guò)板式加熱箱，并再次進(jìn)入過(guò)濾箱加入PAM、PAC、CLO2等藥劑，然后通過(guò)超濾膜，進(jìn)入中間水箱，然后通過(guò)加壓泵將水送入一級(jí)反滲透膜裝置（在這個(gè)過(guò)程主要是進(jìn)行除鹽，脫鹽率能夠達(dá)到原水的40%），并存儲(chǔ)于脫鹽水水箱內(nèi)，接下來(lái)通過(guò)加壓泵將水送入二級(jí)反滲透膜裝置（這個(gè)過(guò)程脫鹽率能夠達(dá)到原水的85%），然后脫鹽水經(jīng)過(guò)再次深度處理，基本達(dá)到用戶的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2污水處理中反滲透膜的應(yīng)用

污水處理后變?yōu)橹兴?，這些中水用于園林綠化或做工藝循環(huán)水再來(lái)利用，因此水質(zhì)不一定能達(dá)到飲用級(jí)，但是為消除污水對(duì)環(huán)境的影響，水中的重金屬和有毒離子必須去除。其污水處理工藝也需要多級(jí)處理。其處理工藝大致與新水處理類似，但是反滲透膜處理的是微污水。由于污水種類各有不同，生活污水和工業(yè)廢水其成分相差很大，在進(jìn)行反滲透膜處理前，對(duì)污水中大污染顆粒、微生物、重金屬等要進(jìn)行預(yù)處理。而且使用的反滲透膜為耐污染膜，在多級(jí)處理過(guò)程中，每級(jí)反滲透膜的類型也不同，這一點(diǎn)與新水處理有很大區(qū)別，而且耐污染反滲透膜與普通反滲透膜在顯微鏡下觀察，其表面也比較光滑，這樣其對(duì)離子的吸附能力有所減低，但其產(chǎn)水通量較大，也便于對(duì)反滲透膜的清洗。

3　影響反滲透膜工作的因素

目前在水處理中使用的反滲透膜多為聚酰胺類和醋酸纖維素類反滲透膜，這類反滲透膜都是人工有機(jī)高分子合成，其性質(zhì)容易受到外界因素的影響。

3.1壓力對(duì)反滲透膜的影響

由于反滲透膜是有機(jī)高分子合成器對(duì)于壓力要求比較嚴(yán)格，壓力過(guò)小反滲透膜的產(chǎn)水通量會(huì)大大下降，但是截留率相對(duì)較高，如果壓力較大，其產(chǎn)水通量會(huì)提高，但其截留率會(huì)下降，而隨著壓力的逐步升高，其產(chǎn)水通量會(huì)逐步升高，可離子的通過(guò)量卻變化逐漸減小最終達(dá)到一個(gè)平衡值，如果壓力太高反會(huì)造成反滲透膜的壓實(shí)效應(yīng)，其產(chǎn)水通量反而會(huì)大大下降，而且無(wú)法恢復(fù)。

3.2進(jìn)水濃度對(duì)反滲透膜的影響

反滲透膜對(duì)離子的過(guò)濾主要是受到膜表面的電荷和孔道的吸附來(lái)完成，因此進(jìn)水濃度對(duì)反滲透膜的影響也較大。當(dāng)進(jìn)水的濃度升高，反滲透膜對(duì)離子的截留率會(huì)隨之下降，其產(chǎn)水通量也隨之下降，但是其產(chǎn)水通量的下降速度要遠(yuǎn)大于截留率的速度。這可能是由于進(jìn)水濃度升高后將孔道堵塞有關(guān)。

3.3溫度對(duì)反滲透膜的影響

一般情況下溫度對(duì)于物質(zhì)的性能會(huì)有影響，反滲透膜也不例外。反滲透膜對(duì)于溫度要求較高，溫度太低會(huì)造成反滲透膜產(chǎn)水通量大幅下降，而溫度太高又會(huì)造成離子截留率大幅下降，反滲透膜的最佳工作溫度在20-35度之間，在這種情況下反滲透膜的產(chǎn)水通量較穩(wěn)定而且離子的截留率也較穩(wěn)定。

4　反滲透膜的清理

反滲透膜在水處理過(guò)程中主要起除鹽的作用，但在運(yùn)行中不可避免的受到微生物、離子的結(jié)晶和污垢的污染或堵塞，這種物質(zhì)長(zhǎng)期沉積，會(huì)使反滲透膜的產(chǎn)水通量和截留率降低，同時(shí)也會(huì)降低膜的使用壽命。因此當(dāng)反滲透膜的產(chǎn)水通量下降到一定程度時(shí)必須對(duì)反滲透膜進(jìn)行清洗。目前反滲透膜的清洗主要是化學(xué)清洗，通過(guò)用氫氧化鈉和檸檬酸等化學(xué)試劑的配成35攝氏度的溶液，使用高壓清洗泵對(duì)反滲透膜進(jìn)行多次清洗。在清洗中必須對(duì)反滲透膜進(jìn)行徹底洗凈，不然會(huì)為膜的使用帶來(lái)不良影響。

5　結(jié)語(yǔ)

在水處理中運(yùn)用反滲透膜技術(shù)已日趨成熟，通過(guò)反滲透膜處理過(guò)的水質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定，同時(shí)反滲透膜水處理的裝置便于多套設(shè)備并行運(yùn)行管理和操作，在日常維護(hù)和清洗比較簡(jiǎn)單，極大的拓展了反滲透膜技術(shù)的使用空間。隨著我國(guó)對(duì)水資源的嚴(yán)格管理，保證水源水質(zhì)，降低水污染成為十三五規(guī)化中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，可以預(yù)見(jiàn)反滲透膜技術(shù)在水處理中發(fā)揮更大的作用。

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