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在水處理中反滲透膜的運用研究與討論

王金連
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反滲透膜的出現(xiàn)，極大的提高了水處理的效率同時也簡化了水處理的工藝。本文通過對反滲透膜的工作原理入手，將反滲透膜在新水和污水處理中的工藝流程及兩者間的差異進行分析，并進一步列舉了能夠影響反滲透膜性能的因素，同時對于反滲透膜的清洗闡述，通過這些對反滲透膜的運用進行研究和討論，以供大家參考。

水處理；反滲透膜；研究；討論

隨著我國人口的增長，對于水資源的需求也越來越多，一方面人們對水質(zhì)的要求越來越高，另一方面生活和工業(yè)產(chǎn)生的污水也越來越多，如何讓飲用水水質(zhì)越來越好污水排放出來的污染物越來越少，這都要靠水處理來完成，水處理無論從技術(shù)上還是工藝上都是非常復(fù)雜的，但是由于反滲透膜的出現(xiàn)，極大的提高了水處理的效率同時也簡化了水處理的工藝。下面我們就水處理中反滲透膜的運用進行研究和討論。

1　反滲透膜工作原理

反滲透膜的工作原理就是利用半透膜的截留作用，將膜兩邊溶液中的溶劑在人為造成的壓力差下將溶液中的溶劑和溶質(zhì)進行分離，假設(shè)在高濃度溶液處給予一個大于滲透壓的外壓，則會有滲透逆行現(xiàn)象發(fā)生，而使得高濃度溶液濃度變得更高。通俗的講就是在高于溶液滲透壓的作用下，使其它物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。

通過反滲透膜可以有效的去除水中的各種溶解離子和膠體，人們就是利用反滲透膜的除鹽作用，將原水變?yōu)榍鍧嵉乃?，從而實現(xiàn)水處理的目的。

2　水處理中反滲透膜的運用

由于反滲透膜的水處理工藝簡單，設(shè)備簡易操作性強，因此反滲透膜被廣泛運用于新水和各類污水處理中，但是由于原水水質(zhì)和處理水質(zhì)要求不同兩種運用中各有不同。

2.1新水處理中反滲透膜的應(yīng)用

在新水處理中由于水質(zhì)比較清澈，但是對于水處理后的水質(zhì)要求較高，所以為保證水質(zhì)處理后各類指標合乎純水，超純水等水質(zhì)標準，一般要經(jīng)過兩級反滲透膜處理。其具體工藝大致如下：

新水處理原水首先經(jīng)過物理沉淀和過濾消除水中泥沙微小顆粒，然后過濾水經(jīng)過板式加熱箱，并再次進入過濾箱加入PAM、PAC、CLO2等藥劑，然后通過超濾膜，進入中間水箱，然后通過加壓泵將水送入一級反滲透膜裝置（在這個過程主要是進行除鹽，脫鹽率能夠達到原水的40%），并存儲于脫鹽水水箱內(nèi)，接下來通過加壓泵將水送入二級反滲透膜裝置（這個過程脫鹽率能夠達到原水的85%），然后脫鹽水經(jīng)過再次深度處理，基本達到用戶的水質(zhì)標準。

2.2污水處理中反滲透膜的應(yīng)用

污水處理后變?yōu)橹兴@些中水用于園林綠化或做工藝循環(huán)水再來利用，因此水質(zhì)不一定能達到飲用級，但是為消除污水對環(huán)境的影響，水中的重金屬和有毒離子必須去除。其污水處理工藝也需要多級處理。其處理工藝大致與新水處理類似，但是反滲透膜處理的是微污水。由于污水種類各有不同，生活污水和工業(yè)廢水其成分相差很大，在進行反滲透膜處理前，對污水中大污染顆粒、微生物、重金屬等要進行預(yù)處理。而且使用的反滲透膜為耐污染膜，在多級處理過程中，每級反滲透膜的類型也不同，這一點與新水處理有很大區(qū)別，而且耐污染反滲透膜與普通反滲透膜在顯微鏡下觀察，其表面也比較光滑，這樣其對離子的吸附能力有所減低，但其產(chǎn)水通量較大，也便于對反滲透膜的清洗。

3　影響反滲透膜工作的因素

目前在水處理中使用的反滲透膜多為聚酰胺類和醋酸纖維素類反滲透膜，這類反滲透膜都是人工有機高分子合成，其性質(zhì)容易受到外界因素的影響。

3.1壓力對反滲透膜的影響

由于反滲透膜是有機高分子合成器對于壓力要求比較嚴格，壓力過小反滲透膜的產(chǎn)水通量會大大下降，但是截留率相對較高，如果壓力較大，其產(chǎn)水通量會提高，但其截留率會下降，而隨著壓力的逐步升高，其產(chǎn)水通量會逐步升高，可離子的通過量卻變化逐漸減小最終達到一個平衡值，如果壓力太高反會造成反滲透膜的壓實效應(yīng)，其產(chǎn)水通量反而會大大下降，而且無法恢復(fù)。

3.2進水濃度對反滲透膜的影響

反滲透膜對離子的過濾主要是受到膜表面的電荷和孔道的吸附來完成，因此進水濃度對反滲透膜的影響也較大。當(dāng)進水的濃度升高，反滲透膜對離子的截留率會隨之下降，其產(chǎn)水通量也隨之下降，但是其產(chǎn)水通量的下降速度要遠大于截留率的速度。這可能是由于進水濃度升高后將孔道堵塞有關(guān)。

3.3溫度對反滲透膜的影響

一般情況下溫度對于物質(zhì)的性能會有影響，反滲透膜也不例外。反滲透膜對于溫度要求較高，溫度太低會造成反滲透膜產(chǎn)水通量大幅下降，而溫度太高又會造成離子截留率大幅下降，反滲透膜的最佳工作溫度在20-35度之間，在這種情況下反滲透膜的產(chǎn)水通量較穩(wěn)定而且離子的截留率也較穩(wěn)定。

4　反滲透膜的清理

反滲透膜在水處理過程中主要起除鹽的作用，但在運行中不可避免的受到微生物、離子的結(jié)晶和污垢的污染或堵塞，這種物質(zhì)長期沉積，會使反滲透膜的產(chǎn)水通量和截留率降低，同時也會降低膜的使用壽命。因此當(dāng)反滲透膜的產(chǎn)水通量下降到一定程度時必須對反滲透膜進行清洗。目前反滲透膜的清洗主要是化學(xué)清洗，通過用氫氧化鈉和檸檬酸等化學(xué)試劑的配成35攝氏度的溶液，使用高壓清洗泵對反滲透膜進行多次清洗。在清洗中必須對反滲透膜進行徹底洗凈，不然會為膜的使用帶來不良影響。

5　結(jié)語

在水處理中運用反滲透膜技術(shù)已日趨成熟，通過反滲透膜處理過的水質(zhì)相對比較穩(wěn)定，同時反滲透膜水處理的裝置便于多套設(shè)備并行運行管理和操作，在日常維護和清洗比較簡單，極大的拓展了反滲透膜技術(shù)的使用空間。隨著我國對水資源的嚴格管理，保證水源水質(zhì)，降低水污染成為十三五規(guī)化中的一項重要內(nèi)容，可以預(yù)見反滲透膜技術(shù)在水處理中發(fā)揮更大的作用。

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