彭宇琼

（河源市环境监测站，广东 河源 517000）

反渗透工艺在废水处理中的实际应用

彭宇琼

（河源市环境监测站，广东 河源 517000）

反渗透是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。反渗透膜是实现反渗透的核心元件，能截留废水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，使水质得到净化。本文介绍了反渗透工艺的原理及特点，简述了电镀废水、生活垃圾填埋场渗滤液的特点及几种常用的处理方法，并对反渗透工艺在电镀废水处理与回用、生活垃圾填埋场渗滤液处理中的实际应用效果进行分析。

反渗透；废水处理；电镀废水；垃圾渗滤液

1 反渗透工艺的原理

反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。当把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然地穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压[1]。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而使水质得到净化。

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，一般用高分子材料制成[2]。反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类，其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式，可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。

2 反渗透工艺的优缺点

2.1 反渗透工艺的优点

与其他水处理工艺相比，反渗透工艺具有以下优点：可连续运行，产品水水质稳定；操作方便，无需用酸碱再生；无再生污水，不需建污水处理设施；能耐受化学或生化作用的影响；受pH值、温度等因素影响较小；设备简单，占地少，运行维护成本较低。

2.2 反渗透工艺的缺点

反渗透工艺的局限性主要体现在：反渗透对进水水质有一定要求，需对原水进行预处理；需要高压设备，原水利用率只有75%～80%；反渗透膜需定期清洗，以保证水处理效果。

3 反渗透工艺的实际应用

3.1 反渗透工艺处理电镀废水

3.1.1 电镀废水的特点

电镀废水的特点主要为：成分复杂，污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类；水质变化幅度大，各股生产废水污染物种类多样，CODcr变化系数大；废水毒性大，含氰根离子和大量重金属离子。

3.1.2 电镀废水的几种常用处理方法

除反渗透工艺外，电镀废水常用的处理方法主要有以下五种。

（1）化学法。此法主要是通过向废水中加入某种化学物质，使水中的污染物发生可改变其化学性质的化学反应，从而使污染物变成无害或易于与水分离的物质，然后再进一步从废水中除去该污染物的处理方法。化学法需使用化学药剂，处理费用较高，运行管理要求较严格。

（2）离子交换法。此法主要是利用离子交换树脂与废水中阴阳离子的选择性交换作用来处理废水的方法。离子交换法的一次性投资较大，占地面积较大，技术掌握较难。

（3）活性炭法。此法主要是通过活性炭的吸附作用除去废水中污染物的处理方法。活性炭法的局限性主要有：活性炭吸附速度慢，吸附容量小，不适用于处理污染物浓度高的废水，而且活性炭再生费用较高。

（4）电解法。此法主要是利用阴阳极通电时发生电化学反应，使废水中的污染物发生化学反应，以形成沉淀物的处理方法。电解法运行费用较高，会伴随产生有毒气体。

（5）蒸发浓缩法。此法主要是通过在常压或减压状态下对废水进行加温，使溶剂的水分蒸发而将废水浓缩的处理方法。蒸发浓缩法占地面积较大，需消耗较多的热能。

3.1.3 反渗透工艺处理电镀废水的实际应用

某电镀企业含镍废水的处理、中水回用系统均采用反渗透工艺[3]。其中含镍废水经活性炭过滤器、超过滤膜预处理后，再采用3级反渗透膜系统进行深度处理，处理后的纯水回用于镀镍后水洗工序，浓水回用于镀镍工序。含镍废水的“前处理+反渗透”工艺处理效果如表1所示。

表1 含镍废水处理效果表

含氰、含铬、酸性废水经分别收集处理后，汇入混凝沉淀处理系统，再进入中水回用系统。中水回用系统采用多级过滤器、活性炭过滤器、超过滤膜预处理后，再采用2级反渗透膜系统进行深度处理，处理后的纯水回用于电镀生产线，浓水进入后续处理系统进一步处理[4]。

3.2 反渗透工艺处理生活垃圾填埋场渗滤液

3.2.1 生活垃圾填埋场渗滤液的特点

生活垃圾填埋场渗滤液的特点主要为：成分复杂，含有多种有毒有害的有机物和无机物；有机物、氨氮、CODcr、BOD5等污染物浓度高；成分和产量随季节、时间等变化，情况较复杂。

3.2.2 生活垃圾填埋场渗滤液的几种常用处理方法

除反渗透工艺外，生活垃圾填埋场渗滤液常用的处理方法主要有以下三种。

（1）生物处理法。此法主要是通过微生物在酶的催化作用下，利用生物（即细菌、酶以及原生动物）的代谢作用，对废水中的污染物进行分解和转化的处理方法，可分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法。

（2）物化处理法。此法主要是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法，主要包括混凝沉淀、化学沉淀、吸附、吹脱、膜分离等。

（3）土地处理法。此法主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒和溶解成分，通过土壤的微生物作用使渗滤液中的有机物和氨发生转化，通过蒸发作用减少渗滤液的发生量。

3.2.3 反渗透工艺处理生活垃圾填埋场渗滤液的实际应用

某垃圾填埋场采用“外置式MBR+反渗透/纳滤”对垃圾渗滤液进行处理。首先经反硝化和硝化作用进行脱氮，再通过超滤膜过滤，最后采用纳滤和反渗透相结合的方式进行深度处理。生活垃圾填埋场渗滤液反渗透/纳滤工艺处理效果如表2所示。

表2 生活垃圾填埋场渗滤液反渗透/纳滤工艺处理效果

4 结论

由于反渗透工艺的优点较为显著，其现已被广泛运用于废水处理中。在电镀废水和生活垃圾渗滤液的实际处理案例中，反渗透工艺与其他前处理工艺相结合，不但处理废水的效果好，而且运行稳定，值得推广使用。

1 杨智辉.“外置式MBR+反渗透/纳滤”组合工艺在处理生活垃圾填埋场渗滤液中的应用[J].环境，2011，（2）：50-52.

2 包亚强，魏立安.反渗透技术处理与回用电镀废水的研究[J].江西科学，2008，26（5）：781-784.

3 潘红波.微滤-反渗透工艺在化工废水回用中的应用[J].环境保护与循环经济，2009，（3）：42-44.

4 庞晓辰.超滤-反渗透工艺在电厂废水零排放中的应用[J].资源节约与环保，2015，（4）：21.

Application of Reverse Osmosis Process in Wastewater Treatment

Peng Yuqiong
(Heyuan Environmental Monitoring Station, Heyuan 517000, China)

Reverse osmosis is a membrane separation operation that separates solvent from the solution with pressure difference as the driving force. Reverse osmosis membrane is the core component of reverse osmosis. It can hold all kinds of inorganic ions, colloidal substances and macromolecular solutes in wastewater, so that the water quality can be purified.This paper introduces the principle and characteristics of reverse osmosis technology, the electroplating wastewater,landfill leachate and the characteristics of several commonly used treatment method, and the reverse osmosis process in electroplating wastewater treatment and recycling, landfill leachate treatment in the practical application effect analysis.

reverse osmosis; wastewater treatment; electroplating wastewater; landfill leachate

X703

A

1008-9500(2017)09-0048-03

2017-07-01

彭宇琼（1987-），女，广东惠州人，工程师，研究方向：环境监测。