“UF+RO+DTRO”工藝在中水回用工程中運用

盧志威　陳睿東

摘 要：中水是不可以直接進行排放的水資源，膜分離技術通過其高效性、低耗能、出來水的水質優(yōu)良等的特點在中水回用的時候得到了廣泛的應用，本文通過某藥業(yè)有限公司生化出水為研究的對象，使用UF和RO和DTRO的工藝對中水進行深度的回用。

關鍵詞：“UF+RO+DTRO”工藝;中水回用;工程

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境的惡化導致水資源被污染的情況越來越嚴重，各個地方都出現(xiàn)了不同程度的水資源危機，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)了嚴重的缺水現(xiàn)象，生活當中飲用的水都難以得到保障。所以，如何去在最大的程度上提高水資源的利用率，加大中水的回收率，已經(jīng)成為了各個國家都在研究的課題。

1 膜分離的技術原理

和原來的分離技術進行比較，現(xiàn)在的膜分離技術在很多方面顯示出了技術的優(yōu)勢，比如現(xiàn)在的膜分離技術一般簡單容易進行操作，分離的效率很高、設備占用的地方小、經(jīng)濟效益十分高;同時工作的時候溫度溫和，一般在常溫就可以進行高效的分離，可以實現(xiàn)連續(xù)性的操作，對溫度比較敏感的物質可以通過膜技術的分離。另外此項技術十分節(jié)能環(huán)保，不會造成二次污染，耗能比較低。這點對企業(yè)來說很重要，尤其是現(xiàn)在環(huán)境污染嚴重，廢水排放的標準比較嚴格的情況下，找到一種經(jīng)濟合理的水處理工藝是很重要的。

1.1 UF技術

UF膜通過膜兩側的壓力差值作為動力，讓無機鹽和分子比較小的物質通過，大分子的物質過不去，然后達到分離和凈化的效果。PVDF材質抗氧化效果是別的膜材質的十多倍，同時它具有比較好的親水性，對水流過濾十分有利;外壓式膜組件經(jīng)常通過空氣擦洗，能減少對膜的污染程度，外壓式PVDF膜件是UF以后發(fā)展的趨勢，市場應用的也比較廣泛。

1.2 RO技術

RO技術的原理和UF的原理相似，也是通過壓力的大小來對污水進行過濾。RO膜組件在使用的時候需要外部的壓力抵抗?jié)B透壓，壓力差讓水分子從膜的一邊透到另一邊，同時半透膜把鹽分和有機物進行阻止隔離，最終達到分離的效果?，F(xiàn)在市場上的RO膜大多是卷式膜，因為卷式膜填裝的密度很大，集成化高，行業(yè)內已經(jīng)形成了規(guī)范化的標準，容易進行生產和使用。同時聚酰胺的材質制成的RO膜除了親水性好意外，適應的pH可以在2-11，有很大的優(yōu)勢。

1.3 DTRO技術

卷式RO膜在使用時候進行預處理的要求十分嚴格，而且容易受到濃度差兩極分化現(xiàn)象的影響，流道比較狹窄，抗污染的能力不強;在水處理的時候，當廢水中鹽分和有機物濃度很高的時候，卷式RO膜不能抵抗高的滲透壓對廢水中的物質進行分離。針對這個現(xiàn)象研究出來DTRO技術出現(xiàn)了。在我國，DTRO技術已經(jīng)使用在垃圾滲濾液的處理方面。

2 “UF+RO+DTRO”工藝在中水回用工程中運用

2.1 超濾膜系統(tǒng)分離實驗研究

UF系統(tǒng)作為全膜法的第一個處理工藝，它主要用來去除水中的膠體、懸浮物和分子量比較大的物質，同時降低水當中的SS和渾濁度等指標。其中包含了砂濾處理和UF膜分離的過程，砂濾的過程也可以看作是UF進行預處理的單元。經(jīng)過了砂濾和UF膜分離的處理過程保證RO進水的質量，保護后面的RO膜系統(tǒng)，減小膜被污染的程度和需要進行清理的次數(shù)。對某藥廠的污水進行過濾，中水從污水站生化處理工藝當中的出水池中取出，中水由潛水泵泵到砂濾罐里面，砂濾出來的水經(jīng)過絲網(wǎng)過濾之后進入UF膜，產出來的水在進入下面的卷式RO系統(tǒng)，濃水回流到生化的處理系統(tǒng)里面。好的UF預處理是RO長時間穩(wěn)定工作的基礎，經(jīng)過UF系統(tǒng)后出來的水應該滿足RO的進入水的要求，這樣才能夠讓RO一直處在高效果的工作狀態(tài)。

2.2 卷式反滲透系統(tǒng)預濃縮實驗

全膜工藝中卷式RO系統(tǒng)由樹脂除硬單元和卷式RO濃縮單元組成。樹脂除硬主要是考慮到之后RO+DTRO/NF中水的濃縮高達50倍，而原來中水的鈣離子和鎂離子含量很高，會使得膜的表面發(fā)生大量的無機鹽結構現(xiàn)象對膜產生污染，尤其是硫酸鈣特別難以清洗，對于膜會產生一種不可逆轉的破壞的過程，目前還沒有比較好的處理方法。對于這個現(xiàn)象我們對RO單元前面進行了樹脂除硬的預處理過程，把離子提前去除掉，避免了硫酸鈣等微溶解物對膜表面進行污染，提高回收率。

2.3 碟管式膜系統(tǒng)深度濃縮實驗研究

在全膜法工藝中，卷式RO中的污水進到高壓膜組件當中進行再次濃縮，提升水的回收率，減小最終濃縮的產量。DTS膜處理的模塊由DTRO和DTNF組成的，進入的水是卷式RO濃水，水流經(jīng)過供料泵和高壓泵到DTRO膜組件進行濃縮。產生的水回流到卷式RO水箱里面：濃水在經(jīng)過高壓泵進入到第二個DTRO膜組件進行再次濃縮，產生的水直接排除：濃水最后經(jīng)過高壓泵到DTNF進行第三級別的濃縮，產生的水回流到以及。這個過程的回收率能達到98%。DRS碟管式膜系統(tǒng)作為全膜工藝當中的深度濃縮過程，對最后進行蒸發(fā)結晶的廢水產量有很大的影響。

通過實驗證明了“UF+RO+DTRO”工藝在中水回用工程中運用是具有可行性的，同時在進水的水質發(fā)生比較大的變化的時候系統(tǒng)依舊能夠保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)。對工藝運行的參數(shù)進行了優(yōu)化，針對每個對膜進行處理的模塊給出了合理的運行條件和如何進行清理的方案，以此來保證回用水的質量。

3 結語

隨著我國對分離膜技術不斷創(chuàng)新，和環(huán)保的理念增強讓更多的企業(yè)對中水進行深度處理和回用，實現(xiàn)零排放，相信全膜法工藝能夠得到更加廣泛的應用，實現(xiàn)其自身的經(jīng)濟價值。