反滲透水處理設(shè)備在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用及優(yōu)化

孫挺軍 周春松 勞紅標 宋華龍

摘要：造成水污染的因素有很多，工業(yè)污水便是眾多因素中比較突出的一種。工業(yè)污水是工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)中的廢棄物，其中存在著不同污染物種類，且排放量很多，我國對于工業(yè)污水的治理頒布實施了很多政策措施，但是依舊不能解決根源性問題。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進步，以及我國對環(huán)保事業(yè)的愈加重視，工業(yè)污水處理成為了工業(yè)生產(chǎn)面前亟待解決的首要問題。目前水處理技術(shù)得到了運用和普及，在各類水處理技術(shù)中，反滲透技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，此種技術(shù)屬于物理層面的膜分離技術(shù)，該技術(shù)處理效率較高，且不會產(chǎn)生嚴重的二次污染。以下便分析了反滲透水設(shè)備相關(guān)理念，并闡述了當前工業(yè)污水處理現(xiàn)狀，進而重點探析了在工業(yè)污水處理中應(yīng)用反滲透水處理設(shè)備具體流程，以及優(yōu)化措施，希望能夠?qū)窈蠊I(yè)污水處理工作帶來一些理論上的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：反滲透水處理設(shè)備;工業(yè)污水處理;應(yīng)用;優(yōu)化

為追求經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)的興起和全球化普及，使得非常多工業(yè)廢棄物排放到自然環(huán)境中，由于廢棄物集中、大量的排放，超過了自然界的承受范圍，因而不能順利將污染物凈化，所以自然環(huán)境的問題越來越多，越來越突出，直接影響人們的生活。在大自然的驅(qū)使下，人類逐漸意識到環(huán)境保護的重要性，為改善環(huán)境狀況，達到人與自然和諧發(fā)展的最終目的，開始對污染物處理技術(shù)、設(shè)備等進行了深入地研究。反滲透技術(shù)能夠?qū)⑺械奈廴疚锓蛛x出來，這一活動借助的是壓力和膜的滲透作用，膜孔徑的大小直接影響反滲透的效果，同時壓力的大小影響著反滲透的效率。反滲透技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備在水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，正是其具備適應(yīng)性強的優(yōu)勢，所以，在未來水處理工作中，反滲透技術(shù)有著良好的發(fā)展前景。從當前市面上反滲透水處理設(shè)備來看，性能還有待加強，在將設(shè)備性能進行完善后，可以有效提升污水的處理效率。

一、反滲透水設(shè)備概述

（一）反滲透水處理設(shè)備及工作原理

反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用，大致可以劃分為以下三個主要方面：海水淡化、純水提煉以及污水處理。反滲透膜技術(shù)在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用，可以分為以下幾個部分組成：隔欄裝置、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、加藥裝置、RO膜系統(tǒng)、DTRO膜系統(tǒng)等等。反滲透膜技術(shù)作為膜分離技術(shù)中，緊密度最高的一種，其科學依據(jù)為克服自然滲透壓，向濃溶液一側(cè)給予壓力，溶質(zhì)由于滲透膜的阻隔不能向稀溶液一側(cè)移動，但水分子在給予的壓力作用下，克服自然滲透壓力，由高濃度一側(cè)溶液通過滲透膜流向稀溶液一側(cè)，從而形成干凈的水溶液。

（二）反滲透水技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用歷程

反滲透膜技術(shù)最早起源于發(fā)達國家，20世紀70年代，我國引進反滲透膜技術(shù)，并進行研究。20世紀90年代，反滲透技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，在純水的提煉以及超純水的獲取中，取得較大突破，該技術(shù)的投入使用大大降低了純水提煉以及超純水獲取的制作成本，這對反滲透膜技術(shù)的使用與推廣提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著我國大力提倡環(huán)境保護的重要性，污水排放標準越來越嚴格，越來越多反滲透水處理設(shè)備應(yīng)用于企業(yè)污水排出處理中，改變傳統(tǒng)污水隨意排放的局面，而這一改變，為我國環(huán)境質(zhì)量的提升做出了重要貢獻。

二、工業(yè)污水處理現(xiàn)狀

我國經(jīng)濟目前發(fā)展水平比較高，其中工業(yè)生產(chǎn)功不可沒，當前狀態(tài)下，我國工業(yè)水平更高，城市化建設(shè)也在深入開展中，但同時工業(yè)生產(chǎn)帶來的污水，也破壞了自然環(huán)境，每年的污水排放量呈現(xiàn)遞增趨勢，據(jù)統(tǒng)計，我國污水排放量已達到20億噸/年，因此我國對于工業(yè)污水處理，以及環(huán)境保護有著十分急切的需求。反滲透水處理設(shè)備能夠在實際工作期間，將銅離子、鋅離子、氯、氟化物在污水中排出，讓工業(yè)污水的處理效果更佳。

三、工業(yè)污水處理中反滲透水處理設(shè)備的運用流程

（一）采集相關(guān)資料

工業(yè)污水的類別多樣，因此所應(yīng)用的污水處理設(shè)備也有所差異。按照不同性質(zhì)的工業(yè)污水，需選擇相對應(yīng)的反滲透水處理設(shè)備，及其內(nèi)部裝置，保證設(shè)備規(guī)格型號、種類與實際處理工作相符和，比如反滲透膜的選擇等。在工業(yè)污水處理準備期間，要從不同角度和層面收集工業(yè)污水的信息資料，并按此信息，科學合理的確定反滲透水處理設(shè)備的類別，并制定具有針對性、可行性的污水處理方案，從而讓工業(yè)污水處理質(zhì)量能夠符合國家對水質(zhì)指標的要求，提高污水處理質(zhì)量。

（二）制定合理處理方案

工業(yè)污水的性質(zhì)和類別各異，所以污水處理要根據(jù)實際狀況，制定合理化的反滲透水處理設(shè)備運行方案，并確定需要運用到的污水處理技術(shù)。為直觀闡述這一問題，本文則選取四類常見的反滲透水處理設(shè)備運行方案開展以下分析：（1）原樣濃縮處理方案。在所處理工業(yè)污水為電鍍水以及類似水質(zhì)時，需要運行設(shè)備對工業(yè)污水開展原樣濃縮處理作業(yè)，隨后將濃縮處理完成的電鍍水污水放置電鍍槽內(nèi)，開展分離處理作業(yè)，從而將各類雜質(zhì)與水體進行分離，最終將所分離出的純水加以排放。（2）廢水濃縮處理方案。將所處理工業(yè)廢水中所分布的各類污染物質(zhì)加以壓縮，隨后對其開展分離處理作業(yè)，將純水排放。（3）臟水深度處理方案。針對污染程度較高的工業(yè)廢水，則使用反滲透水處理設(shè)備開展臟水深度處理作業(yè)，將污水中所分布各類污染物質(zhì)進行過濾隔離，隨后將處理后的污水加以重復利用，實現(xiàn)對水資源利用率的優(yōu)化提升。（4）元素分離方案。在所處理工業(yè)污水中分布大量化學元素、抑或是多種化學物質(zhì)時，可針對性制定元素分離方案，工業(yè)污水在經(jīng)過反滲透水處理設(shè)備中的反滲透模過濾時，會將工業(yè)污水中的各類化學元素與純水加以分離，實現(xiàn)工業(yè)污水的分離濃縮處理目的。

（三）針對性選取膜材料

在反滲透水處理設(shè)備運行過程中，膜材料是設(shè)備的主要構(gòu)成部分，負責將所處理工業(yè)污水中的各類污染物質(zhì)加以過濾、隔離，其重要性不言而喻。而在處理不同工業(yè)污水時，需要針對性選取適當膜材料，在充分保障工業(yè)污水凈化效果的基礎(chǔ)上，最大程度降低污水處理成本、提高污水處理效率。而目前來看，在反滲透水處理設(shè)備運行過程中，主要配置的膜材料為兩類，分別為無機材料以及有機高分子聚合材料。相較而言，無機膜材料具有有溫度適用范圍廣、化學穩(wěn)定性強、分離效率高、可實現(xiàn)膜再生等應(yīng)用優(yōu)勢。

（四）選擇適當反滲透水處理裝置

目前來看，在工業(yè)污水處理領(lǐng)域中，常用反滲透水處理裝置主要為中空纖維、板框式、卷式以及管式四種裝置，不同裝置種類之間的運用條件、應(yīng)用價值等都有所不同。需要結(jié)合工業(yè)污水處理實際需求，選擇適當反滲透水處理裝置。（1）中空纖維裝置。顧名思義，中空纖維裝置與其他裝置之間的主要區(qū)別在于，膜材料為中空纖維，并將中空纖維反滲透膜在壓力容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)中加以放置。在工業(yè)污水處理過程中，無需配置其他裝置結(jié)構(gòu)、僅配置壓力容器與中空纖維反滲透膜即可開展污水處理作業(yè)。但是這一裝置存在反滲透模清洗難度系數(shù)高、所配置壓力容器標準要求高等問題。（2）板框式裝置。相比而言，板框式結(jié)構(gòu)具有運用流程簡便、適用范圍廣等應(yīng)用優(yōu)勢，對壓力設(shè)備的要求相對較低，可以在工業(yè)污水處理過程中長時間保持管道通暢性，且反滲透膜的清洗作業(yè)較為便捷。但是運用這類裝置開展工業(yè)污水處理作業(yè)的前提要求為，需要配置適當材質(zhì)的反滲透膜。（3）卷式裝置。這類裝置主要由諸多卷式部件共同加以構(gòu)成，最終形成整體性的反滲透水處理裝置。相較于其他反滲透水處理裝置而言，卷式裝置具有清晰便捷、管道結(jié)構(gòu)簡單反滲透膜表面利用率高等應(yīng)用優(yōu)勢，但無法配置卷式裝置對含有漂浮顆粒的工業(yè)污水開展凈化處理作業(yè)。（4）管式裝置。管式裝置主要由玻璃纖維材質(zhì)的管材所構(gòu)成。相比而言具有設(shè)備配置成本低、污水流動系數(shù)高、污水處理量可控性強等應(yīng)用優(yōu)勢，但需要所配置管道具有高度密封性。

四、反滲透水處理設(shè)備在工業(yè)污水處理中的運用優(yōu)化措施

（一）處理好區(qū)間隔離

經(jīng)實際應(yīng)用驗證，反滲透水處理設(shè)備在應(yīng)用時容易出現(xiàn)故障，不穩(wěn)定性較強，這主要是因為設(shè)備的密封性存在問題，且阻力過強。就以上這些問題，要對設(shè)備的不同區(qū)間進行隔離，以此讓區(qū)間與區(qū)間之間的密封性更好。同時，配備密封圈部件的時候，要選擇一定數(shù)量的不同型號，潤滑劑要根據(jù)實際情況確定具體類別，這樣做可以在較大程度上防止密封圈膨脹，減小阻力。將密封圈部件在設(shè)備內(nèi)部裝置好以后，可以較大程度保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性，且不會影響設(shè)備的正常運行，但是反滲透水設(shè)備在裝卸環(huán)節(jié)，就顯得有些麻煩，難度系數(shù)增加。

（二）及時更換過濾器

反滲透水設(shè)備在工作運行的過程中，因需要長時間運轉(zhuǎn)，所以常常會有濾芯堵塞的情況，這是因為設(shè)備所要處理的污水，含有非常多不同種類的污染物質(zhì)和顆粒，在這些污染物不間斷的影響下，便會造成濾芯堵塞，當堵塞發(fā)生后，需要及時處理，如果處理不及時，便會讓污水處理質(zhì)量大打折扣。因此，相關(guān)人員要對設(shè)備中過濾器裝置定期檢查和更換，在此需要注意的是，過濾器更換一定要在設(shè)備停止運轉(zhuǎn)、消除壓力后的空閑時間里完成。

（三）加強對反滲透膜的防護

一些反滲透水處理設(shè)備因自身缺陷，比如設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題，或者是外在人為干擾等，會在污水處理過程中，出現(xiàn)未經(jīng)處理的污水滲入到反滲透膜中的情況，同時對反滲透膜造成破壞，影響其正常工作，影響整體的污水處理工作。對于此，應(yīng)當加強對設(shè)備反滲透膜的防護，根據(jù)不同類別的設(shè)備特點，制定不同的防護措施。

（四）提升設(shè)備運行方式的有效性

在應(yīng)用反滲透水處理設(shè)備對工業(yè)污水進行處理的過程中，為了有效提升處理效果，防止和減少膜系統(tǒng)工作期間的堵塞頻率，需要在設(shè)備運轉(zhuǎn)一段時間后，重復性清洗超濾系統(tǒng)。這種方式在較大程度上確保工業(yè)污水處理的質(zhì)量和最終效果，但是也有一個比較大的問題，那就是清洗時間過長，影響污水處理效率。對于此，可在處理過程中加入絮凝液體，不僅提升處理效率，而且能夠讓污水分離的最終質(zhì)量得到改善，讓膜系統(tǒng)堵塞的發(fā)生率降低。

五、反滲透水處理設(shè)備的改進方向

（一）密封膠圈改進方向

反滲透水處理設(shè)備的密封膠圈存在兩方面問題，一個是安裝容易變形、膨脹，另一個是容易老化，因此，改進方向也有兩個，分別針對不足進行修改。其一，密封膠圈安裝過程中，可以在膠圈表面涂抹一層用于潤滑的甘油，降低膠圈之間、膠圈與安裝元件之間的摩擦，使密封膠圈在不變形、不膨脹的情況下完成安裝，保證密封膠圈的性能，保證反滲透水處理設(shè)備的密封性和壓力穩(wěn)定性。其二，密封膠圈在高鹽度、高濃度工業(yè)污水中容易被腐蝕，因此，研發(fā)人員應(yīng)當考慮將密封膠圈更換為復合型材料，提高其耐腐蝕、抗老化的性能，盡量減少污水對于密封膠圈的影響，延長密封膠圈的使用壽命，保證反滲透水處理設(shè)備的使用壽命。

（二）膜、濾芯改進方向

膜、濾芯是反滲透水處理設(shè)備的核心和關(guān)鍵，它們的工作狀態(tài)、工作質(zhì)量直接影響到反滲透水處理設(shè)備的出水質(zhì)量和污水凈化效率，因此，保證膜、濾芯的狀態(tài)，避免其堵塞，是保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的重要途徑。反滲透水處理設(shè)備的運維人員要定期監(jiān)測設(shè)備的出水水質(zhì)，對出現(xiàn)輕微堵塞現(xiàn)象的膜、濾芯進行反沖洗，延長膜、濾芯的工作壽命;通常情況下，超濾系統(tǒng)運行2h后就要進行一次反沖洗。對已經(jīng)出現(xiàn)嚴重堵塞現(xiàn)象的膜和濾芯，運維人員要及時關(guān)閉反滲透水處理設(shè)備進行更換，用專門的工具換下雙砂過濾器、保安過濾器或超濾系統(tǒng)中的膜組件、過濾器，更換成新的膜和濾芯，然后再進行接下來的反滲透水處理

六、結(jié)語

整體來講，工業(yè)污水處理后期的很多工序任務(wù)，都需要運用到反滲透水處理設(shè)備，而在污水處理前期，為防止后期反滲透水處理設(shè)備受到不利影響，更多運用到的是格柵、沉淀池等處理設(shè)備。反滲透水處理設(shè)備能夠在多個領(lǐng)域中進行運用，適應(yīng)性強，比如制藥、電子、化工等，同時反滲透技術(shù)依靠設(shè)備的體積和處理效率優(yōu)勢，使其在水回用和海水淡化方面都發(fā)揮了積極的作用，在今后，反滲透水處理設(shè)備的不斷更近和進步，也將繼續(xù)為水污染處理和水資源保護工作帶來更多幫助。

參考文獻

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