反滲透水處理設(shè)備在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用

杜長凱，謝小琛

（一汽-大眾汽車有限公司，吉林長春 130013）

根據(jù)我國目前的實(shí)際情況可以看出，反滲透水處理設(shè)備在我國很多地區(qū)都已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用。反滲透水處理設(shè)備主要應(yīng)用的是反滲透膜，其目的可以減少壓力，從而達(dá)到分離的效果。如果反滲透水處理設(shè)備承受的壓力過大，水就會(huì)透過反滲透膜達(dá)到過濾的效果。因此，反滲透水處理設(shè)備一般在工業(yè)污水處理的過程中應(yīng)用比較廣泛。反滲透水處理主要是以選擇合理的滲透膜作為基礎(chǔ)，通過對(duì)壓力的控制來確保污水處理的水平。但是通過應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)一系列的問題和困難，因此需要進(jìn)行改善，通過設(shè)備的不斷改進(jìn)來提高反滲透水處理設(shè)備的運(yùn)行效率。

1 反滲透水處理技術(shù)和設(shè)備概述及其現(xiàn)狀

1.1 反滲透水處理技術(shù)的發(fā)展

我國最早使用反滲透處理技術(shù)是在1965年。在那個(gè)時(shí)期，反滲透水處理技術(shù)在性能上功能上都有一定的局限性。1969年反滲透水處理設(shè)備在過濾的方法上有了很大的突破。到了1980年，反滲透技術(shù)在提取純凈水領(lǐng)域有了進(jìn)展，最大的優(yōu)勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)了成本的降低，效益的提高。隨著國內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步，反滲透水處理技術(shù)在污水處理領(lǐng)域也取得了一定的進(jìn)步。根據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，由于我國的污水處理技術(shù)相對(duì)落后，80%以上的污水都沒有經(jīng)過處理，給我國的水環(huán)境帶來了很大的污染，而反滲透技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用可以提高我國的水環(huán)境質(zhì)量。

1.2 反滲透水處理設(shè)備

從我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，反滲透設(shè)備主要有三種用途，第一種是淡化海水，第二種是提煉純水，第三種是污水處理。針對(duì)工業(yè)污水處理的反滲透處理設(shè)備主要由過濾器和超濾系統(tǒng)以及RO模系統(tǒng)構(gòu)成。反滲透技術(shù)的工作原理是在進(jìn)水側(cè)加壓克服滲透壓，當(dāng)施加壓力于濃溶液時(shí)，會(huì)逆轉(zhuǎn)水分子的流動(dòng)方向，而濃溶液中的水分子會(huì)通過反滲透膜成為凈化水。

1.3 反滲透水處理設(shè)備的現(xiàn)狀

（1）要利用隔離設(shè)備，把污水中體積很大的顆粒進(jìn)行隔離。隔離設(shè)施一共分為三層，第一層為15cm，第二層為8cm，第三層為4cm。通過層層篩選，進(jìn)行污水的精細(xì)處理。

（2）采用精準(zhǔn)過濾器。將處理過的污水和存在的漂浮顆粒進(jìn)行隔離。

（3）超級(jí)過濾裝置。該裝置是由真空纖維膜構(gòu)成的，若正常使用需要在1h后進(jìn)行清洗。

（4）藥劑過濾系統(tǒng)。在進(jìn)行污水凈化時(shí)要放入一種藥劑來使顆粒變大，這樣可以使顆粒通過紗網(wǎng)進(jìn)行過濾。

（5）雙殺過濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用了兩極壓力過濾管對(duì)過濾器施加壓力，把水中的懸浮物體過濾出來，對(duì)污水進(jìn)行處理。

2 反滲透水處理設(shè)備的相關(guān)問題

反滲透水處理設(shè)備在污水處理的環(huán)節(jié)中具有非常重要的作用。反滲透水處理設(shè)備主要是利用壓力將水和雜質(zhì)分離，以達(dá)到處理污水的目的。在污水處理的過程中，一般需要進(jìn)行兩個(gè)步驟。

1）選擇合適污水的反滲透膜。

2）控制滲透膜的壓力。

2.1 需要收集污水的相關(guān)信息

在使用反滲透水處理設(shè)備之前，要對(duì)污水等信息進(jìn)行收集并進(jìn)行一系列的調(diào)查，要注意觀察污水中的物質(zhì)成分，以及污水中的污染物質(zhì)的含量，從而確定污水的水質(zhì)工作性能可以達(dá)到反滲透膜的要求。

2.2 涉及污水處理設(shè)備的方法

目前我國針對(duì)污水處理設(shè)備的技術(shù)主要有四種方法。

（1）需要控制原來液體的濃度。這種方式主要應(yīng)用于電鍍水的水質(zhì)。通過控制原來液體的濃度可以將處理后的電鍍水放到原來的液體中，這樣可以把純凈水和污水分離開來。

（2）利用化學(xué)元素進(jìn)行污水和純凈水的分離。比如有很多廢水中，包括多種多樣的化學(xué)物質(zhì)，這時(shí)，就可以采用化學(xué)元素分離的方法。運(yùn)用化學(xué)分級(jí)的方法發(fā)揮出反滲透膜的作用，把污水和純凈水進(jìn)行分離，達(dá)到最合適的效果。

（3）廢水進(jìn)行濃縮。該方法的原理是把廢水的污染物進(jìn)行壓縮，從而將廢水和純水分離。

（4）將污水進(jìn)行深入的處理。把工業(yè)廢水經(jīng)過深度加工處理后，水運(yùn)用到工業(yè)上，這樣可以提高資源利用率。

2.3 選擇合適的裝置

目前，我國的反滲透技術(shù)設(shè)備的裝置分為四種。

（1）板框裝置。這種裝置是在設(shè)備剛開始運(yùn)行的時(shí)候所采用的裝置。該裝置的操作比較簡單方便，而且對(duì)反滲透技術(shù)的壓力要求并不高，最重要的是很少會(huì)發(fā)生堵塞管道的現(xiàn)象。并且清洗反滲透膜的步驟比較簡單。從另一個(gè)角度來看，板框裝置也有自身的缺陷，比如板框裝置雖然對(duì)壓力的要求不高，但對(duì)反滲透膜的要求很高。

（2）管狀裝置。這種裝置采用的是玻璃纖維材料，從一定程度上來說管狀裝置所需要的成本比較低，而且可以有效地掌握液體的流動(dòng)方向，對(duì)于反滲透膜的清洗也比較方便，但是管狀裝置也存在自身的缺陷。比如相對(duì)于板框裝置來說，管狀裝置在制作過程中有很大的難度，而且管狀裝置的密封性不如其他裝置好。

（3）真空裝置。該裝置的反滲透膜是用中空纖維來制作的，把纖維裝在壓力容器里，通過真空裝置來減少反滲透膜對(duì)其他材料的使用。但是真空裝置也有自身的缺陷，與前兩個(gè)裝置相比，其反滲透膜比較難清洗。

（4）線圈裝置。這種裝置是用很多小部件組裝起來的，相對(duì)來說清洗比較方便。

3 反滲透水處理設(shè)備的應(yīng)用要求及策略

我國在進(jìn)行污水處理的過程中還存在著很多的困難，尤其是在反滲透水設(shè)備的運(yùn)用上。解決反滲透水設(shè)備在實(shí)際生活中的應(yīng)用需要采取一定的措施。

要把區(qū)間進(jìn)行有效的隔離，保持良好的密封性。需要采用三個(gè)不同型號(hào)的密封圈，并利用潤滑劑來降低反滲透膜的阻力。需要根據(jù)實(shí)際情況采用合適的潤滑劑，一般可以采用石膏潤滑劑來達(dá)到所想要的效果，這樣可以避免密封圈發(fā)生膨脹。雖然密封圈發(fā)生膨脹，會(huì)對(duì)設(shè)備的使用帶來不利的影響，但是在卸載密封圈時(shí)仍然比較簡單。

反滲透水處理設(shè)備中的過濾器，如果使用的時(shí)間比較長，就會(huì)出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，最終會(huì)導(dǎo)致污水處理的水量達(dá)不到相應(yīng)的要求，因此在使用過程中必須要反復(fù)更換反滲透水處理設(shè)備中的過濾器。在更換設(shè)備中的過濾器時(shí)，要關(guān)閉系統(tǒng)的開關(guān)，消除壓力所產(chǎn)生的作用，把壓力表上的數(shù)值清零后再卸掉舊的過濾器，更換新的過濾器。

3.1 明確操作方法

在反滲透水處理設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，反滲透膜系統(tǒng)會(huì)有一定的脫鹽率，這會(huì)使得工業(yè)污水的pH有效降低，濁度也降低。反滲透膜系統(tǒng)中，包括保安過濾和超濾系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)在一定程度上可以降低污水的濁度，提高出水的水質(zhì)，而且還可以滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求。反滲透膜系統(tǒng)中的水質(zhì)耗氧量已經(jīng)達(dá)標(biāo)，并且達(dá)到了國家規(guī)定的排放要求，這時(shí)可以利用反滲透膜處理設(shè)備進(jìn)行污水的處理，處理后的污水應(yīng)用到生產(chǎn)中。

在污水處理的過程中，運(yùn)用合理的反滲透水處理系統(tǒng)，可以使工業(yè)污水的物化性質(zhì)得到初步的認(rèn)定，但是，具體的操作方式會(huì)對(duì)反滲透膜水系統(tǒng)的處理效果產(chǎn)生一定的影響。如果想要減少反滲透膜所帶來的污染，可以進(jìn)行反沖洗。反沖洗的運(yùn)用可以保證生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，而且也可以促進(jìn)相關(guān)人員更加了解污水處理系統(tǒng)的情況。因此，污水處理系統(tǒng)的相關(guān)工作人員要明確反沖洗的周期和時(shí)間，選擇最佳的周期，保證反滲透水處理設(shè)備可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

很多方面對(duì)于反滲透膜水處理的影響會(huì)比較大，比如工業(yè)污水的濃度以及混合液的黏度。工業(yè)污水自身擁有很好的過濾性能，比如運(yùn)用活性污泥，這樣會(huì)對(duì)反滲透水處理膜通量產(chǎn)生影響。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在反滲透水處理的系統(tǒng)中，加入適量的絮凝劑，可以保證泥水得到更好的分離，最終會(huì)形成比較大的絮狀體，也可以降低反滲透水處理系統(tǒng)中發(fā)生膜堵塞的概率。但是在日常的工作過程中，如果在反滲透水處理系統(tǒng)中加入的絮凝劑過多，會(huì)影響泥水的活性，從而降低反滲透水處理系統(tǒng)的工作效率。

3.2 膜系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

在工業(yè)污水的處理過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)污水中含有大量的有機(jī)物，因此，在進(jìn)行污水處理之前，要準(zhǔn)確計(jì)算耗氧量。經(jīng)過一系列的處理之后，污水的耗氧量有所下降，濁度也隨之下降，為了提升反滲透膜的效果和效率，要對(duì)反滲透水處理膜進(jìn)行預(yù)先的處理。比如在一般情況下，需要使用兩級(jí)砂濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，保證已經(jīng)進(jìn)入到膜系統(tǒng)中的水質(zhì)符合相關(guān)的要求，使其濁度控制在適當(dāng)?shù)臐舛?。在運(yùn)行的過程中，需要對(duì)反滲透水處理膜系統(tǒng)進(jìn)行定期的清洗?？梢圆捎肞ES平板膜組件，保證反滲透水處理系統(tǒng)的膜通量得到提升。

3.3 改善水力學(xué)的特性

在反滲透水處理系統(tǒng)的工作過程中，需要對(duì)反滲透膜面周圍的流體力學(xué)條件進(jìn)行改善。比如，可以提高膜面的流速，從而降低濃度極化現(xiàn)象的發(fā)生。另外，還可以將截流的溶質(zhì)帶走，減少膜污染的現(xiàn)象。通過調(diào)整流體膜面的流速改變膜通量，以此可以判斷出膜面的流速和膜通量有密切關(guān)系。

3.4 延緩反滲透膜的污染

通過以前的工業(yè)污水處理環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)，采用超濾膜為反滲透預(yù)處理工藝的預(yù)處理比較少。而照目前的情況可以發(fā)現(xiàn)，超濾膜比微濾膜的應(yīng)用多，并且效果很顯著，可以改善水質(zhì)。目前延緩反滲透膜污染主要運(yùn)用中空纖維膜。中空纖維膜可以進(jìn)行自動(dòng)的沖洗和反洗，保證系統(tǒng)的運(yùn)行和穩(wěn)定的膜透水通量。而且在低流速條件下，中空纖維絲仍然可以得到很好的運(yùn)行。通過采用先進(jìn)的預(yù)處理的方法，可以保證反滲透水處理系統(tǒng)在工業(yè)污水處理的過程中得到較好的應(yīng)用。而透水之間存在的屏障，可以使工業(yè)污水中的膠體物質(zhì)減少，因此，在處理工業(yè)污水的過程中，可以采用新型的纖維膜，保證反滲透水處理系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行，從而保證設(shè)備得到更好的利用，提高效益。

4 結(jié)束語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)園區(qū)也不斷增加，這樣就會(huì)產(chǎn)生越來越多的污水和廢水，正是因?yàn)檫@種現(xiàn)象的發(fā)生，使得反滲透水處理設(shè)備也得到廣泛應(yīng)用，在一定程度上保證了工業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)反滲透水處理設(shè)備在污水處理過程中的應(yīng)用出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，并提出了改善措施。采取了不同的方法，使工業(yè)污水的處理可以達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高我國水資源的利用率，保護(hù)我國水資源，改善我國的生態(tài)環(huán)境。對(duì)于污水處理的相關(guān)工作人員來說，在工作過程中， 應(yīng)該結(jié)合反滲透水處理設(shè)備的特點(diǎn)，定期對(duì)反滲透水處理的系統(tǒng)進(jìn)行檢查，在提高反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的基礎(chǔ)上，延長反滲透水處理設(shè)備的壽命。