反渗透在水处理方面的应用与管理

2018-12-07徐月

商品与质量 2018年49期

徐月

中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳 110000

反渗透是通过在一边溶液加上适当的压力，使其高于该溶液的自然渗透压，扭转自然渗透方向，把水压到半透膜另一边的过程。反渗透技术在我国发展起步较晚，但发展迅速，目前已在水处理方面应用广泛，主要应用方向包括：制备纯水、淡化苦咸水、城市污水处理以及工业废水资源应用等。本文将针对反渗透基础的基本原理、相关工艺参数以及在水处理方面的应用进行研究分析。

1 反渗透技术的基本原理与作用

渗透是指在压力的作用下利用半透膜，将纯水、盐溶液分离开来。其基本原理是半透膜能够使溶剂通过，而溶质则无法通过，因此这种现象也被称为渗透现象。近些年，在我国诸多领域中都广泛应用了渗透现象。将反渗透技术应用于水和其他物质中，就能将水与其他物质分离，从而提取更加高质量的纯水，这对水处理工作而言有着十分巨大的意义，也是社会科学发展的必然趋势。我国的反渗透技术起步较晚，与世界发达国家相比，在工艺技术上仍存在着一些问题，因此，需要加强反渗透工艺的研究力度，使其得到有效发展，更好地应用于水处理工作中。

2 反渗透水处理设备的基本原理及相关参数

反渗透过程需要具备两个基本条件，一个是必须选择性半透膜，一个是高于溶液自然渗透压的操作压力。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。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。反渗透膜的用途不同，反渗透压力需求也有所不同，主要分为：超高压（8-8.5MPa）、高压（5-7MPa）、中压（3-4MPa）、低压（1-2MPa）、超低压（1MPa以下）。反渗透系统应由预处理过程和膜分离过程组成。预处理过程包括物理处理、化学处理和光化学处理。在预处理过程中可使用各种单元操作，也可以将几种方法组合使用，预处理过程的好坏是反渗透膜分离过程成败的关键。在反渗透水处理设备的运行过程中，良好的参数控制是决定其能否高效完成作业的保障。反渗透工艺参数主要包括溶液的浓度、使用的压力、悬浮固体浓度、pH值、温度、产水量、产水率等。悬浮固体的颗粒大小及含量将直接影响反渗透过程的正常进行，要使水的浊度值降低到0．2mh/L以下，且SDL值低于4才能够达到设备良好工作的要求。除了对相关参数的控制之外，还要保持其运行参数的稳定性，温度高低会影响透水量的多少，压力大小也会对透水量有一定影响，pH值和回收率也都是影响其工作效率的重要因素[1]。

3 反渗透在水处理方面的应用与管理分析

3.1 在制备纯水中的应用分析

纯水是工业重要原材料，在工业中具有重要作用，在制备纯水中应用反渗透技术，不但能够节约成本投入，还能减少对环境的污染，进而提高制水质量。其中离子交换工艺是这个过程主要工艺，与传统工艺相比具有显著优势，能够降低对酸、碱的消耗，从而提高经济效益。制备纯水是水处理方面最基本的工作内容，也是重要的一项内容，因此，工作人员要加强对制备纯水的重视，充分发挥反渗透技术在这个过程的优势，从而达到预期的目的，促进企业持续发展。

3.2 在淡化苦咸水中的应用分析

苦咸水中有很多钙、镁等无机盐离子，在淡化苦咸水中应用反渗透技术，不但能够对沉淀物进行抑制，还能提高纯净水质量，提高人们饮水的安全性。在淡化苦咸水中，工作人员常用的方式主要是在盐水中添加适量的阻垢剂，对一些离子进行软化处理，对水中的碳酸根进行有效清除，最大限度内提高水的质量，避免水中出现沉积物，给工业用水带来较大影响。在淡化苦咸水中反渗透技术具有重要作用，现在很多人员都认识到了反渗透技术的重要性，使其在淡化苦咸水中得到广泛应用。近年来，工业快速发展，对于纯净水要求越来越严格，这就需要企业领导改变传统的观念，加强对反渗透技术的重视，有效解决苦咸水问题，提高纯净水的利用率，这样不但能够有效解决我国水资源较为紧缺这一问题，还能提高生态效益。

3.3 在废水资源中的应用分析

由于我国工厂数量逐渐增多，工业排放的废水也逐渐增多，做好废水处理工作对于水处理有着重要作用，在废水资源中应用两级一段工艺，能够对废水进行净化，把生活中的废水用于灌溉植物等，对废水进行循环利用，从而提高对废水的利用率，节约我国水资源。水处理工作是一项复杂的工程，涉及到的内容众多，需要工作人员对各个方面因素进行全面考虑，因此，工作人员要加强对反渗透技术的重视，使生活中的废水用到其他地方，如果工业想要对废水进行重新利用，可以提炼出纯度较高的水，使其用于其他领域。在工业废水中运用反渗透技术，能够降低处理成本，大大提高企业经济效益，促进工业持续发展。

3.4 现有的问题及可行的改造路径

要延展反渗透技术现有的应用规模，就要解决现存的多种多样的疑难。例如：怎样去度量膜组件的进水质量；衡量用到的SDI值，能否被用到处理现存废水的流程中；怎样设定可行的路径，去开发能用到的新颖组件等。组件要带有较好的抗污染特性，并能降低现有的预处理要求。此外，还要放大现有的实验规模，以便摸索出精确的处理路径。最初开发出来的反渗透，以脱盐为根本目的。在预设的膜要求层面内，只顾及到无机盐与水体的分离。伴随反渗透的延展，可以把经常用到的中压膜，改造成新颖的低压膜。在预设的脱盐步骤内，对淡化海水，应选用超高压这样的路径；对淡化咸水，应选用超纯水这样的处理路径[2]。从惯常用到的中压，朝向超低压进展。此外，为有序浓缩多样的可用物质，也可制备出新颖的复合膜，以便提升脱盐率。