反滲透水處理設備在工業污水處理中的應用

杜長凱，謝小琛

（一汽-大眾汽車有限公司，吉林長春 130013）

根據我國目前的實際情況可以看出，反滲透水處理設備在我國很多地區都已經得到了有效的應用。反滲透水處理設備主要應用的是反滲透膜，其目的可以減少壓力，從而達到分離的效果。如果反滲透水處理設備承受的壓力過大，水就會透過反滲透膜達到過濾的效果。因此，反滲透水處理設備一般在工業污水處理的過程中應用比較廣泛。反滲透水處理主要是以選擇合理的滲透膜作為基礎，通過對壓力的控制來確保污水處理的水平。但是通過應用可以發現一系列的問題和困難，因此需要進行改善，通過設備的不斷改進來提高反滲透水處理設備的運行效率。

1 反滲透水處理技術和設備概述及其現狀

1.1 反滲透水處理技術的發展

我國最早使用反滲透處理技術是在1965年。在那個時期，反滲透水處理技術在性能上功能上都有一定的局限性。1969年反滲透水處理設備在過濾的方法上有了很大的突破。到了1980年，反滲透技術在提取純凈水領域有了進展，最大的優勢就是實現了成本的降低，效益的提高。隨著國內技術的進步，反滲透水處理技術在污水處理領域也取得了一定的進步。根據調查可以發現，由于我國的污水處理技術相對落后，80%以上的污水都沒有經過處理，給我國的水環境帶來了很大的污染，而反滲透技術在污水處理方面的應用可以提高我國的水環境質量。

1.2 反滲透水處理設備

從我國目前的發展現狀來看，反滲透設備主要有三種用途，第一種是淡化海水，第二種是提煉純水，第三種是污水處理。針對工業污水處理的反滲透處理設備主要由過濾器和超濾系統以及RO模系統構成。反滲透技術的工作原理是在進水側加壓克服滲透壓，當施加壓力于濃溶液時，會逆轉水分子的流動方向，而濃溶液中的水分子會通過反滲透膜成為凈化水。

1.3 反滲透水處理設備的現狀

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

（2）采用精準過濾器。將處理過的污水和存在的漂浮顆粒進行隔離。

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

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

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

2 反滲透水處理設備的相關問題

反滲透水處理設備在污水處理的環節中具有非常重要的作用。反滲透水處理設備主要是利用壓力將水和雜質分離，以達到處理污水的目的。在污水處理的過程中，一般需要進行兩個步驟。

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信息

在使用反滲透水處理設備之前，要對污水等信息進行收集并進行一系列的調查，要注意觀察污水中的物質成分，以及污水中的污染物質的含量，從而確定污水的水質工作性能可以達到反滲透膜的要求。

2.2 涉及污水處理設備的方法

目前我國針對污水處理設備的技術主要有四種方法。

（1）需要控制原來液體的濃度。這種方式主要應用于電鍍水的水質。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）利用化學元素進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物質，這時，就可以采用化學元素分離的方法。運用化學分級的方法發揮出反滲透膜的作用，把污水和純凈水進行分離，達到最合適的效果。

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

（4）將污水進行深入的處理。把工業廢水經過深度加工處理后，水運用到工業上，這樣可以提高資源利用率。

2.3 選擇合適的裝置

目前，我國的反滲透技術設備的裝置分為四種。

（1）板框裝置。這種裝置是在設備剛開始運行的時候所采用的裝置。該裝置的操作比較簡單方便，而且對反滲透技術的壓力要求并不高，最重要的是很少會發生堵塞管道的現象。并且清洗反滲透膜的步驟比較簡單。從另一個角度來看，板框裝置也有自身的缺陷，比如板框裝置雖然對壓力的要求不高，但對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方向，對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其他材料的使用。但是真空裝置也有自身的缺陷，與前兩個裝置相比，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，相對來說清洗比較方便。

3 反滲透水處理設備的應用要求及策略

我國在進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備的運用上。解決反滲透水設備在實際生活中的應用需要采取一定的措施。

要把區間進行有效的隔離，保持良好的密封性。需要采用三個不同型號的密封圈，并利用潤滑劑來降低反滲透膜的阻力。需要根據實際情況采用合適的潤滑劑，一般可以采用石膏潤滑劑來達到所想要的效果，這樣可以避免密封圈發生膨脹。雖然密封圈發生膨脹，會對設備的使用帶來不利的影響，但是在卸載密封圈時仍然比較簡單。

反滲透水處理設備中的過濾器，如果使用的時間比較長，就會出現堵塞的現象，最終會導致污水處理的水量達不到相應的要求，因此在使用過程中必須要反復更換反滲透水處理設備中的過濾器。在更換設備中的過濾器時，要關閉系統的開關，消除壓力所產生的作用，把壓力表上的數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

在反滲透水處理設備運行一段時間后，反滲透膜系統會有一定的脫鹽率，這會使得工業污水的pH有效降低，濁度也降低。反滲透膜系統中，包括保安過濾和超濾系統。這兩個系統在一定程度上可以降低污水的濁度，提高出水的水質，而且還可以滿足生活飲用水衛生標準的有關要求。反滲透膜系統中的水質耗氧量已經達標，并且達到了國家規定的排放要求，這時可以利用反滲透膜處理設備進行污水的處理，處理后的污水應用到生產中。

在污水處理的過程中，運用合理的反滲透水處理系統，可以使工業污水的物化性質得到初步的認定，但是，具體的操作方式會對反滲透膜水系統的處理效果產生一定的影響。如果想要減少反滲透膜所帶來的污染，可以進行反沖洗。反沖洗的運用可以保證生物反應器的正常運行，而且也可以促進相關人員更加了解污水處理系統的情況。因此，污水處理系統的相關工作人員要明確反沖洗的周期和時間，選擇最佳的周期，保證反滲透水處理設備可以安全穩定的運行。

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

3.2 膜系統工藝設計

在工業污水的處理過程中會發現污水中含有大量的有機物，因此，在進行污水處理之前，要準確計算耗氧量。經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，要對反滲透水處理膜進行預先的處理。比如在一般情況下，需要使用兩級砂濾系統進行處理，保證已經進入到膜系統中的水質符合相關的要求，使其濁度控制在適當的濃度。在運行的過程中，需要對反滲透水處理膜系統進行定期的清洗。可以采用PES平板膜組件，保證反滲透水處理系統的膜通量得到提升。

3.3 改善水力學的特性

在反滲透水處理系統的工作過程中，需要對反滲透膜面周圍的流體力學條件進行改善。比如，可以提高膜面的流速，從而降低濃度極化現象的發生。另外，還可以將截流的溶質帶走，減少膜污染的現象。通過調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系。

3.4 延緩反滲透膜的污染

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

4 結束語

隨著我國社會經濟的不斷發展，工業園區也不斷增加，這樣就會產生越來越多的污水和廢水，正是因為這種現象的發生，使得反滲透水處理設備也得到廣泛應用，在一定程度上保證了工業的發展。本文對反滲透水處理設備在污水處理過程中的應用出現的問題進行了分析，并提出了改善措施。采取了不同的方法，使工業污水的處理可以達到國家有關標準，從而提高我國水資源的利用率，保護我國水資源，改善我國的生態環境。對于污水處理的相關工作人員來說，在工作過程中， 應該結合反滲透水處理設備的特點，定期對反滲透水處理的系統進行檢查，在提高反滲透水處理系統運行效果的基礎上，延長反滲透水處理設備的壽命。