摘要：隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化進程的加快，我國環(huán)境污染尤其是水資源的污染情況加劇，而反滲透作為一種先進的污水處理技術(shù)，是一項當(dāng)前較為先進的液體分離技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用與眾多的領(lǐng)域，具有操作簡便，能耗低，無二次污染等優(yōu)點。在環(huán)境工程方面發(fā)揮了重要的作用。

關(guān)鍵詞：反滲透技術(shù)；環(huán)境工程；應(yīng)用

一、反滲透技術(shù)原理

它是一種逆向分離過程，完成反滲透分離過程需要滿足兩個條件：1、操作壓力必須大于溶液的滲透壓；2、反滲透膜需要有較為良好的選擇性及脫水性。反滲透膜表面具有直徑小于1mm的微孔，故可以對無機鹽、溶解性有機物、溶解性固體以及膠體保持極高的去除率。但反滲透膜對原水PH、以及溫度較為敏感，所以進水PH值應(yīng)該控制在4～10之間，水溫小于40℃。原水進入反滲透系統(tǒng)前需要進行預(yù)處理，待原水水質(zhì)條件滿足反滲透膜處理要求之后，利用加壓泵將原水送入膜組件，使原水經(jīng)過反滲透么成為產(chǎn)水，原水中的無機鹽、有機物等被截留在進水一側(cè)而形成濃液。濃液可以被回收或者進行再處理。

二、反滲透技術(shù)的特點

優(yōu)點：（1）反滲透操作僅依靠壓力作為推動力，相對于其他傳統(tǒng)物理處理手段具有最低的能耗；（2）反滲透在室溫環(huán)境下即可進行，無需發(fā)生相變；（3）無需使用化學(xué)處理試劑，無化學(xué)廢液的排放，幾乎沒有環(huán)境污染；（4）操作設(shè)備所需空間較小，設(shè)備占地面積小，操作簡單，無需頻繁維護。

三、反滲透技術(shù)常用的工藝技術(shù)流程

1、一級一段的方法

一級一段就是在料液進到膜組件以后，濃縮液（濃水）與產(chǎn)水被連續(xù)不斷地引出，這種方式對水的回收率不夠高，因此，在工業(yè)中的應(yīng)用也就比較少。還有一種形式就是一級一段的循環(huán)型的工藝技術(shù)，主要就是其濃水中的一部分有回到了料液的槽內(nèi)，這樣就會不斷地提升其濃縮液的濃度，所以產(chǎn)水量就會很大，可是水質(zhì)會在一定程度上有所降低。

2、兩級一段的方法

在一級的方法無法達到水質(zhì)要求的時候，我們就可以分成兩步來進行。如果膜除鹽的效率低，而這時候水的滲透性升高時，就可以使用兩步的方法。這在一定程度上節(jié)約了成本，同時其也能夠在很低的壓力與濃度之下運行，提升其膜的壽命。

3、一級多段的方法

應(yīng)用反滲透技術(shù)在濃縮過程中時，如果一次的濃縮無法達到要求，還可以使用多步的濃縮方式。這樣的方式會在一定程度上減小濃縮液的體積，但是又會在一定程度上使?jié)饪s液的濃度有所提升，從而使產(chǎn)水量增加。

四、反滲透技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

1、海水淡化

反滲透技術(shù)于20世紀60年代應(yīng)用到海水脫鹽，是目前海水淡化的一項主流技術(shù)，近十年來發(fā)展極為迅速。目前全球海水淡化裝置中有30%采用反滲透技術(shù)。利用反滲透技術(shù)去除海水中99%以上的鹽離子以獲得飲用水。進入21世紀后，能量回收技術(shù)迅猛發(fā)展，這使得反滲透技術(shù)的生產(chǎn)成本急劇降低，并且提高了反滲透系統(tǒng)的能源使用效率。另外，高通量反滲透膜以及大直徑卷式膜組件等新型反滲透膜組件的出現(xiàn)也使系統(tǒng)的運行成本得到降低。全球最大的反滲透海水凈化廠位于以色列阿什克倫市，日產(chǎn)量達到3.3×105msup3；占以色列全部需水量的15%，成本為每立方米0.53美元。我國于1997年在浙江省嵊泗縣建成國內(nèi)首個反滲透海水淡化工程，工程采用透平式能力回收裝置，將生產(chǎn)能耗控制在5.5kWh/t，使我國在反滲透海水淡化領(lǐng)域的空白得以填補。目前我國最大的反滲透海水凈化廠位于大連市長?？h，生產(chǎn)規(guī)模為1000m3/d， 淡水成本6元/m3。隨著反滲透系統(tǒng)的各個階段的不斷優(yōu)化，反滲透在海水淡化方面的生產(chǎn)成本以及能量利用效率的優(yōu)勢將會更加明顯。

2、純水、超純水的制備

純水與超純水在現(xiàn)代工業(yè)中是一種極其重要的生產(chǎn)原料，在化工、電子、半導(dǎo)體、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，我國在20世紀80年代開始將反滲透與離子交換相結(jié)合應(yīng)用在純水與超純水的制備中，與單純的離子交換技術(shù)相比，其節(jié)約酸堿消耗量約為90%，樹脂再生產(chǎn)周期造水量提升近20倍，總體造水成本下降約30%。由于其具有客觀的經(jīng)濟效益與環(huán)保效益，目前純水與超純水膜工藝純水與超純水制備系統(tǒng)的市場占有率已經(jīng)在95%以上。清華紫光古漢集團衡陽制藥廠采用混床技術(shù)+反滲透處理技術(shù)對原來的全離子交換工藝進行改進，改進后產(chǎn)水增加，水質(zhì)改善，制水成本得到降低。另外，出水純度會隨著反滲透級數(shù)的增加而提高，但會導(dǎo)致出水量減少，為此，反滲透裝置連用一般不多于二級。為了克服出水不能徹底除鹽的缺陷，常在反滲透的過程中加以電去離子技術(shù)，以提高整體凈水效果。

3、城市污水的深度處理

反滲透技術(shù)在城市污水的深度處理的應(yīng)用在眾多國家受到高度重視。許多缺水國家在利用反滲透淡化海水的同時將該技術(shù)引入污水的二級處理以擴大淡水水源。悉尼在舉行奧運會期間，各體育場館日產(chǎn)廢水2200t，利用微濾系統(tǒng)對所產(chǎn)生的污水進行深度處理后得到?jīng)_廁用中水，部分中水再進行反滲透系統(tǒng)處理用于場地周邊綠化。此舉節(jié)約了大量自來水，并大大減少了市政污水處理負擔(dān)，充分展現(xiàn)了綠色奧運理念。

利用超濾+反滲透+連續(xù)電去離子模塊聯(lián)合工藝對城市污水處理廠二級出水進行深度處理，出水供給大連泰山熱電廠440t/h超高壓鍋爐。該系統(tǒng)采用陶氏化學(xué)公司的BW30-400FR復(fù)合反滲透膜以及BW30-365FR抗污染復(fù)合反滲透膜，單膜脫鹽率高達99.6%，出水水質(zhì)充分滿足超高壓鍋爐的補給水水質(zhì)要求，保證了其生產(chǎn)的可靠性及安全性。

五、反滲透技術(shù)研究重點及發(fā)展趨勢展望

1、操作壓力的降低

由于反滲透分離的主要動力為壓力，操作壓力的大小直接決定著生產(chǎn)能耗的大小。目前，在海水淡化生產(chǎn)中反滲透所需的壓力成本遠遠大于膜組件成本。因此，降低操作壓力，提高膜通量成為當(dāng)前反滲透技術(shù)的一個研發(fā)熱點。目前降低操作壓力的一個較為實際可行的方法是對于出水要求不太嚴格的廢水處理，將反滲透膜置換為納濾膜，這樣可在保證出水水質(zhì)的前提下降低能耗。

2、膜污染問題

反滲透技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理時，其作用原理是利用空間排阻作用及電荷斥力來移除水中的化合物。若使用時間較長或污水負荷過大，膜表面便易形成沉積層，降低膜性能。為此，膜污染的防治、膜清洗工藝與膜清洗劑的開發(fā)、預(yù)處理工藝的優(yōu)化將會是反滲透系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域的關(guān)注重點。

3、設(shè)備防霉問題

反滲透技術(shù)應(yīng)用與海水淡化與苦咸脫鹽時，由于兩者的原水都具有鹽離子濃度極高的特點，故設(shè)備難免被腐蝕。當(dāng)下建成投產(chǎn)的反滲透海水淡化工程中，大部分的設(shè)備及管道都發(fā)生了明顯的銹蝕。這個問題一定要引起重視，否則會嚴重影響系統(tǒng)的使用壽命以及淡化效率。

參考文獻：

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[2]馬天翔. 環(huán)境工程中反滲透技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，（16）：22.