超濾反滲透技術在污水回用系統中的運行及改進措施

文/馮麗團，佛山市弘峻水處理設備有限公司

1 超濾反滲透技術的解析

1.1 超濾膜的簡介

市場上關于工業技術系統的材料更新換代的速度非常快，新型的材料更是層出不窮，而超濾膜材料的品種也是數不勝數，一般有：聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚醚砜、聚丙烯材料等。關于超濾膜的基本應用原理思路：超濾主要通過是一種叫做物理分離技術的應用，在特定的低壓力之下使工業污水能夠在膜的表面層進行切向流動的狀態，膜體會自動根據溶質分子量的具體大小而對污水中的各種有害雜質進行深度過濾，通過這種操作能夠有效地控制水源能夠自動地分解而且不會導致相變情況的發生。一般情況下，超濾膜濾孔的直徑都是在0.002-0.1μm 以內，因此小于濾孔尺寸的一些溶解物質才能夠順利地通過超濾膜，膜孔的雜質大于濾孔則會被阻攔下來，并且隨著液體的正常排放而被處理。超濾膜的品類主要分為幾個類型，包括：中空纖維、平板式、管式等。

1.2 超濾膜的應用特征

主要包括了：超濾的運行過程必須是要在常溫的溫度條件下、并且溫和以及無任何雜質破壞，因為這種特征，所以可以針對熱敏感的雜質，一般有酶、果汁以及藥物等物質 進行物質分離、濃縮與分級、并且不會發生相互摻雜的問題，這種應用相較過去的技術最大的差異就是無需再加熱，并且消耗能較低，而且淘汰了過去依賴的化學試劑，零污染的特征已經作為節能環保的主要分離技術；目前的超濾技術的分離效果非常可觀，工作效率相對提高，特別是在針對稀溶液里面的微量物質的識別以及自動回收、低濃度溶液的濃縮效果均取得非常好的效果。低消耗能的主要應用主要體現在開展超濾的過程當中僅僅采用壓力來作為膜分離的能量，所以這種應用的裝置相對來說更加方便、用時較短、并且在靈活的控制和維護方式等方面都取得一定的突破。

1.3 反滲透膜簡介

反滲透膜一般都是采用高分子技術材料制作而成的，制作成分包括：芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜、醋酸纖維素膜。而反滲透技術的操作設計原理：反滲透膜主要是依靠物理分離的技術得以應用運行，它的主要使用特征是在高于溶液滲透壓的一般情況下，通常受到控制的雜質在通過膜體受到限制的時候，能夠促使水質得到深度凈化的作用，并且可以針對被隔離出來的一些有害雜質進行高效地清潔。而因為反滲透膜的孔徑的設計非常狹小，這種狹小的孔徑能夠有效地將污水中所含有的膠體物質、微生物、溶解鹽類、等雜質全部進行深度地過濾。反滲透膜的的優勢在于：凈化效果有明顯的提升、消耗低、環保、操作工藝及其簡單。

1.4 反滲透膜的特點與優勢

特點包括：高速流動之下的脫鹽率相較過去已經有了明顯的提高；膜體的標準強度的耐久性提升；較低壓力下同時能夠保持基本的運行功能；而且可以有效地阻擋化學物質和化學反應所帶來的負面影響；并且它的pH 值、溫度等相關基本條件在發生改變時也能夠控制因為變化而帶來的影響等方面的特點，其簡單的加工方式以及成本低廉的有點更是目前工業應用最廣泛的條件之一。

2 超濾反滲透技術在污水回用系統中存在的問題

表一 污水回用系統整改前參數

該技術目前存在的相關問題主要從設備、化學、操作等相關工藝的幾個方面來對超濾反滲透系統開展全面性的研究，以佛山市某公司酸洗磷化廢水處理后的中水回用系統作為案例系統整改前參數見表一。其中的弊端結論主要圍繞在：

（1）核心系統膜的部分元件受到不同程度的磨損，導致超濾反滲透系統出現問題而出現水質不合格的現象；

（2）使用這種技術時未按照相關的標準要求對氧化進行還原以及未采取有效措施對電位進行控制，導致了反滲透膜的部分元件出現氧化的情況。

（3）使用化學藥劑的時候對于添加量沒有經過嚴格的斟酌或按照標準使用量進行添加，以及未對其運行狀態下展開嚴密的監控，一般最常見的有因為阻垢劑的投入量明顯不夠因此難以控制不斷結垢的現象，相反的，若投入的量超過標準會導致有機污染物發生堵塞的現象；

（4）對系統的運行情況未有統一的管理監督， 以及系統數據方面的丟失。系統數據能夠真實地反映超濾反滲透系統在運行狀態下的參數，但其缺點在于易受周圍部件的運行變化所干擾。

3 超濾反滲透技術在污水回用系統的改進措施

3.1 實施對策

以上文段主要是針對超濾反滲透技術的一些運行特點的分析，從而制定出具備針對性的改進措施。并結合技術要求所需的化學品、設備、控制操作等多個層面的相關問題提出綜合性的解決措施，并且通過將化學的原理與工藝的設計進行有機的結合，結合相關的自動化 控制技術。通過以上手段經過長期的試驗以及實踐取得了一定的效果，具備較高的應用參考價值。 針對性的解決措施主要包括：

針對已經出現破損現象的膜元件按照要求進行更換，加強留意壓力差變化，及時進行化學清洗。改善反滲透出水的水質，并通過相關的標準要求；

分析氧化還原之前的電位測量儀所提示的采樣管道進行科學、合理地改造，將氧化還原電位作為根據從而精準地對其實施嚴密的監控控制；

嚴格按照使用量的要求添加適量的阻垢劑，由電導率來控制阻垢劑投加，避免因量過少結垢。

記錄的系統性能資料，包括進水壓力、壓差、溫度、流量、回收率及電導率。在裝置的維護管理方面最重要的是水質管理，經常地作日常水質管理記錄，對于及時發現故障和采取措施是十分有利的。

3.2 實施效果

通過綜合性解決方案的實施后數據見表二，相同的電耗下，提高回收率，提高了回用水量，可極大節省超濾 反滲透系統的運行成本，污水回用系統的性能也獲得明顯改善，通過精準地針對超濾反滲透系統的局部進行嚴格地清洗以及優化、創新。促使復膜元件的性能能夠在短時間內得到修復，并同步提高了網膜的使用壽命；另一方面，通過對最新型的3D TRASAR 膜智能自動化技術，這種技術的最大優勢在于能夠精準地判斷化學制劑的投添加量以及能夠很好地控制不同用量的使用效果，同時也可以對系統在運行狀態下的數據參數進行解析及實時監控，發現異常能夠在及時地進行系統數據分析并且按照標準化進行處理。

表二 污水回用系統整改后參數

4 結束語

隨著我國工業行業的高速發展，規模大小不一的工業廠房遍布在城鄉之中。工業領域的發展為我國的經濟發展帶來一定的突破，但同時也威脅到了生態環境的平衡。工業企業應當按照標準的要求合理地對自身的污水回用系統進行分析及研究，適當做出改進措施保證水質的質量，同時也為企業的可持續發展提供良好的發展條件。