全膜法水處理工藝技術(shù)及其應(yīng)用分析

黃書恒（江蘇潤地環(huán)保有限公司，江蘇 昆山215300）

現(xiàn)階段，在水處理技術(shù)逐步完善的推動(dòng)下，全膜法日趨成熟，該工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如不需要酸堿再生、便于操作、出水水質(zhì)穩(wěn)定等等，正因如此，使得全膜法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。除了可以利用全膜法水處理工藝制取純水之外，還可在環(huán)保工程中對(duì)污水進(jìn)行處理。借此，下面就全膜法水處理工藝技術(shù)及其應(yīng)用展開分析探討。

1 全膜法水處理工藝的技術(shù)優(yōu)勢

全膜法是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的水處理工藝，其中涵蓋諸多先進(jìn)的技術(shù)，如UF（超濾）、EDI（連續(xù)電解除鹽）、RO（反滲透）等等。通過該工藝可對(duì)水中的污染物進(jìn)行有效去除，從而提高水質(zhì)，減輕水環(huán)境污染。全膜法的技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1 建設(shè)成本低

全膜法的占地面積約為臭氧活性炭水處理工藝的33-50%左右，由于占地面積比較小，從而使得全膜法的基礎(chǔ)建設(shè)成本較低?，F(xiàn)場設(shè)備設(shè)施的安裝量小，節(jié)省了前期投入資金[1]。此外，因全膜法無需進(jìn)行酸堿再生，不但簡化了工藝流程，而且還符合環(huán)保要求。

1.2 性能更加完備

與傳統(tǒng)的水處理工藝相比，全膜法的各方面性能更加完備，它的自動(dòng)化程度非常高，高低壓保護(hù)的設(shè)置，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性得到顯著提升；系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備的故障率相對(duì)較低，能夠保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，不但降低了維護(hù)成本，還使利用效率得以提高；系統(tǒng)運(yùn)行過程中，水的回收率比較高，經(jīng)EDI處理后的水均可回收再利用，出水水質(zhì)的穩(wěn)定性較好。

1.3 便于調(diào)試

全膜法水處理系統(tǒng)中的設(shè)備調(diào)試無需過多的前提條件，整個(gè)過程相對(duì)比較簡單，當(dāng)出水的淤泥密度小于5.0時(shí)，便可進(jìn)行調(diào)試；從設(shè)備調(diào)試開始直至得到合格的出水水質(zhì)所需的時(shí)間比較短，調(diào)試中酸堿的用量少，與環(huán)保要求相符。

2 全膜法水處理工藝技術(shù)的應(yīng)用

由于全膜法所具備的上述技術(shù)優(yōu)勢，使其得到越來越廣泛的應(yīng)用，涉及的領(lǐng)域不斷進(jìn)增多，如純水制取、環(huán)境保護(hù)等等。

2.1 在純水制取中的應(yīng)用

（1）制取流程

①控制水溫。通常情況下，RO 的產(chǎn)水量會(huì)受到水溫的影響，由相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)水溫降低1℃，RO的產(chǎn)水量大約會(huì)下降3.5%左右。因此需要對(duì)水溫進(jìn)行有效地控制[2]。在應(yīng)用全膜法對(duì)純水進(jìn)行制取時(shí)，如果進(jìn)水的溫度低于預(yù)先設(shè)定好的溫度時(shí)，會(huì)對(duì)RO 產(chǎn)水量造成一定的影響。為避免這一問題的發(fā)生，可以利用蒸汽對(duì)進(jìn)水進(jìn)行加熱，提高其溫度，從而使其達(dá)到設(shè)定水溫的要求，確保產(chǎn)水量的穩(wěn)定性。

②UF系統(tǒng)。在應(yīng)用全膜法制取純水的過程中，超濾膜的選用至關(guān)重要，直接關(guān)系到處理效果，要保證選用的超濾膜具有良好的耐污性，易于反洗恢復(fù)，截留分子量的質(zhì)量單位越高越好。對(duì)UF 系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為最大限度地降低設(shè)備自身的污染速度，從而達(dá)到延長藥洗周期的目的，可以采用濃水循環(huán)、小藥洗、反洗等技術(shù)措施。其中反洗可設(shè)定為每間隔30min一次，這樣能夠避免污染物大量堆積在膜表面，從而提高UF 系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

③RO系統(tǒng)。在RO系統(tǒng)中，可以選用抗污染性能較好的苦咸水膜元件，并在一級(jí)進(jìn)水加藥中，使用阻垢劑和NaHSO3，這樣除了能夠有效避免結(jié)垢之外，還能對(duì)水中的余氯進(jìn)行去除；在二級(jí)進(jìn)水加藥選用NaOH，以此來對(duì)水的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)[3]。RO二級(jí)濃水以兩路的方式進(jìn)行回流，其中一部分回流至高壓泵前，之所以采用這樣的設(shè)計(jì)主要是因?yàn)槎?jí)的回收率較高，而濃水側(cè)的流速相對(duì)較低，分為兩路后能夠大幅度提升進(jìn)水側(cè)的流速，并在湍流的作用下，對(duì)滯留層產(chǎn)生破壞，從而避免膜的表面出現(xiàn)大量的結(jié)垢，由此可顯著提升RO 系統(tǒng)的除鹽效果。不僅如此，通過這樣的設(shè)計(jì)還能達(dá)到酸堿中和的目的，有助于減少堿的投加量。

④EDI 系統(tǒng)。在應(yīng)用全膜法制取純水的過程中，如果采用的是多模塊并聯(lián)的方式，應(yīng)保證各個(gè)模塊的進(jìn)出水量恒定，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要在各個(gè)模塊上配置流量調(diào)節(jié)裝置，從而使各個(gè)模塊的濃水流量、產(chǎn)水流量保持高度的一致性，這樣能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，有助于延長各個(gè)模塊的使用年限[4]。

（2）應(yīng)用效果

全膜法水處理工藝制取純水產(chǎn)水水質(zhì)較為穩(wěn)定，進(jìn)水經(jīng)超濾處理后的淤泥密度在3.0 以下，滿足RO 對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求。整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，運(yùn)行安全、可靠，便于操作，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，是制取純水的有效方法，具有良好的推廣使用價(jià)值。

2.2 在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

全膜法在水中雜質(zhì)的去除方面具有非常顯著的效果，因此，可在環(huán)境保護(hù)中對(duì)全膜法進(jìn)行應(yīng)用。

（1）超濾膜的應(yīng)用

超濾膜是UF技術(shù)的核心，其材料的種類較多，借助壓強(qiáng)的作用，超濾膜可以對(duì)水中的溶質(zhì)進(jìn)行有效分離，可以按照被分離物質(zhì)的分子量、質(zhì)量、膜孔結(jié)構(gòu)等因素，對(duì)壓強(qiáng)進(jìn)行合理確定，從而確保超濾效果。同時(shí)，在應(yīng)用超濾膜對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，需要除菌和消毒，使出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

（2）RO工藝的應(yīng)用

水中含有各種各樣的雜質(zhì)，利用RO 工藝能夠?qū)﹄s質(zhì)起到一定的阻滯效果。在RO工藝中，反滲透膜是核心部分，其材質(zhì)具有一定的特殊性，主要是由RO 復(fù)合膜與醋酸纖維素制作而成，除了本身比較細(xì)膩之外，還具備超強(qiáng)的融水效果，能穿透水分子，降低雜質(zhì)的污染程度。在環(huán)保工程中應(yīng)用RO工藝時(shí)，可通過變壓器控制加壓，避免高壓沖擊對(duì)反滲透膜造成影響。在全膜法中，RO工藝是較為重要的組成部分之一，它可以對(duì)膜起到有效地保護(hù)。應(yīng)用RO 工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，要投加阻垢劑，借此來對(duì)鎂、鈣等離子進(jìn)行阻滯，使其形成污垢，以便進(jìn)行反滲透。此外，在RO工藝中，為對(duì)水中的顆粒雜質(zhì)進(jìn)行有效控制，應(yīng)改變分子量，完善有機(jī)質(zhì)，并在脫鹽系統(tǒng)中減少樹脂的周期應(yīng)用，從而達(dá)到降低酸堿消耗量的目的。

（3）EDI工藝的應(yīng)用

在環(huán)保工程中通過對(duì)EDI工藝的應(yīng)用，主要是借助電極作用來完成離子交換，從而使樹脂再生，經(jīng)反復(fù)電解達(dá)到脫除水中鹽的目的。由此除了可以使水質(zhì)的純度獲得提升之外，還可以保證水質(zhì)安全。通過拋光床的加入，能降低水的離子濃度，經(jīng)過精煉后，便可提取到純度較高的水。由于拋光床無法進(jìn)行循環(huán)利用，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，為提高生產(chǎn)效率，要定期對(duì)拋光床進(jìn)行更換。同時(shí)，為形成穩(wěn)定的EDI單元，應(yīng)利用交換膜對(duì)填充過程進(jìn)行完善。

3 結(jié)語

綜上所述，全膜法水處理工藝以其自身所具備的技術(shù)優(yōu)勢，在多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。通過全膜法能夠制取純水，并且還能在環(huán)保工程中，對(duì)污水進(jìn)行有效處理，去除水中的雜質(zhì)，改善水質(zhì)。未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)全膜法水處理工藝的研究力度，除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，從而使其更好地為各個(gè)領(lǐng)域服務(wù)。