盧志威　陳睿東

摘 要：中水是不可以直接進(jìn)行排放的水資源，膜分離技術(shù)通過其高效性、低耗能、出來水的水質(zhì)優(yōu)良等的特點(diǎn)在中水回用的時(shí)候得到了廣泛的應(yīng)用，本文通過某藥業(yè)有限公司生化出水為研究的對象，使用UF和RO和DTRO的工藝對中水進(jìn)行深度的回用。

關(guān)鍵詞：“UF+RO+DTRO”工藝;中水回用;工程

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境的惡化導(dǎo)致水資源被污染的情況越來越嚴(yán)重，各個(gè)地方都出現(xiàn)了不同程度的水資源危機(jī)，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺水現(xiàn)象，生活當(dāng)中飲用的水都難以得到保障。所以，如何去在最大的程度上提高水資源的利用率，加大中水的回收率，已經(jīng)成為了各個(gè)國家都在研究的課題。

1 膜分離的技術(shù)原理

和原來的分離技術(shù)進(jìn)行比較，現(xiàn)在的膜分離技術(shù)在很多方面顯示出了技術(shù)的優(yōu)勢，比如現(xiàn)在的膜分離技術(shù)一般簡單容易進(jìn)行操作，分離的效率很高、設(shè)備占用的地方小、經(jīng)濟(jì)效益十分高;同時(shí)工作的時(shí)候溫度溫和，一般在常溫就可以進(jìn)行高效的分離，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的操作，對溫度比較敏感的物質(zhì)可以通過膜技術(shù)的分離。另外此項(xiàng)技術(shù)十分節(jié)能環(huán)保，不會(huì)造成二次污染，耗能比較低。這點(diǎn)對企業(yè)來說很重要，尤其是現(xiàn)在環(huán)境污染嚴(yán)重，廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格的情況下，找到一種經(jīng)濟(jì)合理的水處理工藝是很重要的。

1.1 UF技術(shù)

UF膜通過膜兩側(cè)的壓力差值作為動(dòng)力，讓無機(jī)鹽和分子比較小的物質(zhì)通過，大分子的物質(zhì)過不去，然后達(dá)到分離和凈化的效果。PVDF材質(zhì)抗氧化效果是別的膜材質(zhì)的十多倍，同時(shí)它具有比較好的親水性，對水流過濾十分有利;外壓式膜組件經(jīng)常通過空氣擦洗，能減少對膜的污染程度，外壓式PVDF膜件是UF以后發(fā)展的趨勢，市場應(yīng)用的也比較廣泛。

1.2 RO技術(shù)

RO技術(shù)的原理和UF的原理相似，也是通過壓力的大小來對污水進(jìn)行過濾。RO膜組件在使用的時(shí)候需要外部的壓力抵抗?jié)B透壓，壓力差讓水分子從膜的一邊透到另一邊，同時(shí)半透膜把鹽分和有機(jī)物進(jìn)行阻止隔離，最終達(dá)到分離的效果?，F(xiàn)在市場上的RO膜大多是卷式膜，因?yàn)榫硎侥ぬ钛b的密度很大，集成化高，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，容易進(jìn)行生產(chǎn)和使用。同時(shí)聚酰胺的材質(zhì)制成的RO膜除了親水性好意外，適應(yīng)的pH可以在2-11，有很大的優(yōu)勢。

1.3 DTRO技術(shù)

卷式RO膜在使用時(shí)候進(jìn)行預(yù)處理的要求十分嚴(yán)格，而且容易受到濃度差兩極分化現(xiàn)象的影響，流道比較狹窄，抗污染的能力不強(qiáng);在水處理的時(shí)候，當(dāng)廢水中鹽分和有機(jī)物濃度很高的時(shí)候，卷式RO膜不能抵抗高的滲透壓對廢水中的物質(zhì)進(jìn)行分離。針對這個(gè)現(xiàn)象研究出來DTRO技術(shù)出現(xiàn)了。在我國，DTRO技術(shù)已經(jīng)使用在垃圾滲濾液的處理方面。

2 “UF+RO+DTRO”工藝在中水回用工程中運(yùn)用

2.1 超濾膜系統(tǒng)分離實(shí)驗(yàn)研究

UF系統(tǒng)作為全膜法的第一個(gè)處理工藝，它主要用來去除水中的膠體、懸浮物和分子量比較大的物質(zhì)，同時(shí)降低水當(dāng)中的SS和渾濁度等指標(biāo)。其中包含了砂濾處理和UF膜分離的過程，砂濾的過程也可以看作是UF進(jìn)行預(yù)處理的單元。經(jīng)過了砂濾和UF膜分離的處理過程保證RO進(jìn)水的質(zhì)量，保護(hù)后面的RO膜系統(tǒng)，減小膜被污染的程度和需要進(jìn)行清理的次數(shù)。對某藥廠的污水進(jìn)行過濾，中水從污水站生化處理工藝當(dāng)中的出水池中取出，中水由潛水泵泵到砂濾罐里面，砂濾出來的水經(jīng)過絲網(wǎng)過濾之后進(jìn)入U(xiǎn)F膜，產(chǎn)出來的水在進(jìn)入下面的卷式RO系統(tǒng)，濃水回流到生化的處理系統(tǒng)里面。好的UF預(yù)處理是RO長時(shí)間穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)，經(jīng)過UF系統(tǒng)后出來的水應(yīng)該滿足RO的進(jìn)入水的要求，這樣才能夠讓RO一直處在高效果的工作狀態(tài)。

2.2 卷式反滲透系統(tǒng)預(yù)濃縮實(shí)驗(yàn)

全膜工藝中卷式RO系統(tǒng)由樹脂除硬單元和卷式RO濃縮單元組成。樹脂除硬主要是考慮到之后RO+DTRO/NF中水的濃縮高達(dá)50倍，而原來中水的鈣離子和鎂離子含量很高，會(huì)使得膜的表面發(fā)生大量的無機(jī)鹽結(jié)構(gòu)現(xiàn)象對膜產(chǎn)生污染，尤其是硫酸鈣特別難以清洗，對于膜會(huì)產(chǎn)生一種不可逆轉(zhuǎn)的破壞的過程，目前還沒有比較好的處理方法。對于這個(gè)現(xiàn)象我們對RO單元前面進(jìn)行了樹脂除硬的預(yù)處理過程，把離子提前去除掉，避免了硫酸鈣等微溶解物對膜表面進(jìn)行污染，提高回收率。

2.3 碟管式膜系統(tǒng)深度濃縮實(shí)驗(yàn)研究

在全膜法工藝中，卷式RO中的污水進(jìn)到高壓膜組件當(dāng)中進(jìn)行再次濃縮，提升水的回收率，減小最終濃縮的產(chǎn)量。DTS膜處理的模塊由DTRO和DTNF組成的，進(jìn)入的水是卷式RO濃水，水流經(jīng)過供料泵和高壓泵到DTRO膜組件進(jìn)行濃縮。產(chǎn)生的水回流到卷式RO水箱里面：濃水在經(jīng)過高壓泵進(jìn)入到第二個(gè)DTRO膜組件進(jìn)行再次濃縮，產(chǎn)生的水直接排除：濃水最后經(jīng)過高壓泵到DTNF進(jìn)行第三級別的濃縮，產(chǎn)生的水回流到以及。這個(gè)過程的回收率能達(dá)到98%。DRS碟管式膜系統(tǒng)作為全膜工藝當(dāng)中的深度濃縮過程，對最后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶的廢水產(chǎn)量有很大的影響。

通過實(shí)驗(yàn)證明了“UF+RO+DTRO”工藝在中水回用工程中運(yùn)用是具有可行性的，同時(shí)在進(jìn)水的水質(zhì)發(fā)生比較大的變化的時(shí)候系統(tǒng)依舊能夠保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。對工藝運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，針對每個(gè)對膜進(jìn)行處理的模塊給出了合理的運(yùn)行條件和如何進(jìn)行清理的方案，以此來保證回用水的質(zhì)量。

3 結(jié)語

隨著我國對分離膜技術(shù)不斷創(chuàng)新，和環(huán)保的理念增強(qiáng)讓更多的企業(yè)對中水進(jìn)行深度處理和回用，實(shí)現(xiàn)零排放，相信全膜法工藝能夠得到更加廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。