反滲透技術(shù)在污廢水深度處理中的應(yīng)用

盧斯煜 陳 凱

（煤科集團(tuán)杭州環(huán)保研究院有限公司，浙江 杭州 311200）

相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，我國在20世紀(jì)缺水城市數(shù)量超過400個，供水量缺口達(dá)到12×106m3/d，而每年的污水排放量卻高達(dá)800 億m3，而且還在逐年上升。為了有效應(yīng)對這種資源嚴(yán)峻形勢，除了節(jié)約用水外，對污水再生處理系統(tǒng)研究顯得格外重要。以反滲透技術(shù)為核心的膜分離技術(shù)在水處理領(lǐng)域中發(fā)揮出巨大作用，為后續(xù)再生水的品質(zhì)提供了有效保障。

1 RO膜分離技術(shù)

RO膜分離技術(shù)的內(nèi)在推動力主要來源于膜兩側(cè)的靜壓力差，而且以水分子為代表的小分子溶劑在克服滲透壓同時，會通過RO膜實(shí)現(xiàn)與雜質(zhì)的有效分離。一般來說，該種操作壓力一般集中在1.5～10.5 MPa范圍內(nèi)，還能實(shí)現(xiàn)對小分子雜質(zhì)的有效截留操作。另外，站在水處理角度來說，RO膜作為關(guān)鍵性設(shè)備，可以將水中大部分溶解性無機(jī)物去除，強(qiáng)化其處理效果。但從實(shí)際工作過程中能夠看出，由于RO膜分離技術(shù)在應(yīng)用過程中需要消耗很高的成本，對操作壓力也有很大要求，如果想要避免膜污染問題出現(xiàn)，應(yīng)引進(jìn)價格昂貴的RO膜元件。

從系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中能夠看出，RO膜分離技術(shù)對壓力的需求很高，由于水中存在大量懸浮物，容易堆積在一起，形成濾餅層，這也讓溶解物容易吸附在膜面上，從而出現(xiàn)凝膠層。在后續(xù)，還會吸引大量的微生物或者是膠體聚集在膜表面，產(chǎn)生多種污染交互風(fēng)險，進(jìn)一步增加了運(yùn)行和管理難度[1]。

2 反滲透技術(shù)在污廢水深度處理應(yīng)用中存在的問題

2.1 成本問題

隨著反滲透技術(shù)在污廢水深度處理中的普及應(yīng)用，相關(guān)工作人員還需要對反滲透技術(shù)成本問題進(jìn)行全面考慮。一般來說，反滲透技術(shù)在應(yīng)用過程中，最為重要的環(huán)節(jié)當(dāng)屬反滲透膜的選擇，該項操作情況直接決定者反滲透技術(shù)的應(yīng)用效果。所以說，在實(shí)際反滲透膜種類的確定上，相關(guān)工作人員需要謹(jǐn)慎對待。截止到目前，市場之中已經(jīng)出現(xiàn)了很多反滲透膜，而且價格上也有所不同。由于不同滲透膜在污水處理上，具備不同的污染處理能力，自身所表現(xiàn)出來的抗污染能力也不同。因此，盡管在污廢水深度處理上能夠呈現(xiàn)出良好效果，但人們也要清楚該項技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要消耗較高的成本。

2.2 預(yù)處理問題

在實(shí)際污廢水深度處理操作執(zhí)行時，需要對預(yù)處理形式進(jìn)行合理選擇，進(jìn)而將滲透膜的使用壽命提升，避免頻繁更換滲透膜而增加企業(yè)成本。另外，反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，最為重要的就是確保進(jìn)水水質(zhì)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符，否則將會導(dǎo)致滲透膜污染越來越嚴(yán)重，降低滲透技術(shù)的處理效果，縮短滲透膜的使用壽命。因此，在實(shí)際重金屬廢水處理操作執(zhí)行上，工作人員還需要對滲透膜滲透率進(jìn)行強(qiáng)化，提升污廢水深度處理效果[2]。

3 反滲透技術(shù)在污廢水深度處理中的應(yīng)用

3.1 電鍍廢水處理

從工業(yè)企業(yè)發(fā)展過程中能夠看出，由于生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的電鍍廢水，以及金屬漂白水等，這些廢水中存在大量的重金屬離子，如鉻離子、鉛離子等，同時還存在很多氯化物。對于反滲透廢水處理技術(shù)在該種情況下的應(yīng)用，最早的應(yīng)用項目當(dāng)屬電鍍工業(yè)廢水，應(yīng)用過程就是借助于脫鹽以及局部滲透形式，將電鍍工業(yè)廢水中的重金屬離子進(jìn)行有效的回收利用操作。由于汞離子有劇毒，容易對人體健康產(chǎn)生影響，在實(shí)際工業(yè)污廢水處理過程中，人們需要做好汞離子的回收操作。而對于重金屬離子鎳離子的回收，主要出發(fā)點(diǎn)在于環(huán)境保護(hù)，并將更高的經(jīng)濟(jì)效益特點(diǎn)呈現(xiàn)出來。現(xiàn)階段，我國已經(jīng)針對反滲透電鍍廢水處理制定了詳細(xì)的理論體系，能夠在處理工業(yè)之中發(fā)揮出很好的效果。

3.2 印染廢水和石化廢水處理

印染廢水之中含有大量的染料和漿料，而且還涉及到一些無機(jī)鹽、酸堿等成分。整體溶液色度能夠達(dá)到4 000倍以上，水質(zhì)變化程度較大，可生化性不足。為此，很多研究人員采用生物濾池對該種污水進(jìn)行預(yù)處理操作，并通過UF+RO雙膜組合形式，確保印染紡織廢水處理更加有效。對于處理操作的執(zhí)行，工作人員需要利用臭氧開展廢水的降解操作，之后利用生物濾池執(zhí)行生物降解操作，讓水中COD濃度降低到24.7 mg/L以下。出水需借助于多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾操作，內(nèi)部裝填應(yīng)該以石英砂和錳砂為主，進(jìn)而將水中的SS、膠體細(xì)菌等清除。更為重要的是，為了避免膜表面出現(xiàn)微生物污染情況，人們可以在UF進(jìn)水之前加入相關(guān)消毒劑，賦予溶液更強(qiáng)的還原特性。整體來看，通過上述工藝處理工作的執(zhí)行，最終溶液pH值會保持在7.4～7.9之間，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符[3]。

3.3 垃圾濾液深度處理

一般來說，垃圾滲濾液來源主要集中在填埋場降水之中，該溶液之中存在較多的污染物，主要來源于垃圾分解和降水淋溶等過程。上述情況所產(chǎn)生的水質(zhì)成分十分復(fù)雜，而且自身存在極強(qiáng)的波動性，讓COD值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市污水，最高能夠達(dá)到30 000 mg/L。另外，滲濾液之中也會出現(xiàn)鐵離子、銅離子等金屬離子，種類很多。如果遇到高污染、降解困難的垃圾滲濾液，在經(jīng)過全面的MBR降解操作之后，水中依然會殘留一些細(xì)小的有機(jī)物分子，以及污染能力較強(qiáng)的微生物代謝產(chǎn)物。在RO引進(jìn)之前，人們可以將NF加入到廢液之中，確保在RO膜表面形成防護(hù)膜，為RO系統(tǒng)運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。

3.4 其他重金屬廢水處理

對于整個反滲透技術(shù)在污廢水深度處理中的應(yīng)用，最為復(fù)雜的當(dāng)屬電鍍廢水處理，但在其他金屬廢水處理上，相關(guān)工作人員同樣需要加大力度。例如，在冶金行業(yè)發(fā)展過程中，需要對冶煉廢水進(jìn)行深度處理，又如，整個采礦行業(yè)中的采礦廢水同樣需要得到處理，主要應(yīng)用技術(shù)依然是反滲透廢水處理技術(shù)。重金屬離子的處理，主要處理目的集中在以下兩方面：第一，通過有效的工業(yè)廢水回收操作，能夠為我國環(huán)境保護(hù)提供更多有利條件。第二，通過廢水處理，能夠回收一些重金屬離子，以備他用，強(qiáng)化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?？偟膩碚f，通過反滲透廢水處理技術(shù)的應(yīng)用，能夠回收的重金屬離子比例將高達(dá)95%。從這里也可以看出，借助于反滲透廢水處理，重金屬離子回收將會達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)，工作效率也會得到進(jìn)一步提升，讓水資源能夠得到充分應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，RO處理技術(shù)已經(jīng)在污廢水深度處理以及回用水處理上發(fā)揮出巨大作用，技術(shù)優(yōu)勢展示也非常明顯，相關(guān)工作人員需要確保RO系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，降低處理成本，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物充分降解。另外，通過該中組合處理工藝的使用，還能促使膜污染得到有效控制，強(qiáng)化反滲透技術(shù)的應(yīng)用成效。