王星華
(河北建投宣化熱電有限責任公司,河北 張家口 075100)
現(xiàn)階段,在我國大部分地區(qū)處理污水過程中,反滲透水處理設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的主要實現(xiàn)原理是,通過充分發(fā)揮選擇透過膜的優(yōu)勢和特點,借助于壓力的作用的一種膜分離技術(shù),此時如果系統(tǒng)所承受的壓力比水溶液滲透壓的壓力大時,水將會穿透透過膜,從而以達到過濾的目的。雖然反滲透水處理裝備是目前最重要的污水處理方法之一,但是在使用過程中仍然存在著很多不足之處,亟需采取一定的方式加以改進和完善,從而提高反滲透水處理設(shè)備的工處理水平。
根據(jù)我國社會和時代的不斷發(fā)展,反滲透水處理設(shè)備主要用于淡化海水、提煉純水和超純水以及污水處理三個方面。第一,在1965 年,反滲透水技術(shù)在我國開始得到了應(yīng)用,此時的技術(shù)水平仍然處于初始階段,在使用過程中仍然存在著較多的問題。到1969 年,經(jīng)過一系列的改進與完善,反滲透水裝置得到了初步的發(fā)展,并且主要應(yīng)用于淡化海水方面。反滲透水技術(shù)本質(zhì)上是屬于過濾方法的范疇之內(nèi),在淡化海水時主要采用膜分離的淡化法。主要的操作步驟是采用不對稱膜,將海水擴散到其中一邊,此時膜兩邊的海水高度存在著一定的差距。當高度差達到一定的標準時,此時一邊海水的外壓要遠遠超過海水的滲透力,此時純水部分就會融入到淡水中,從而達到海水淡化的目的。后來,這項技術(shù)得到了快速的發(fā)展,有效降低了成本,受到了工業(yè)界的廣泛認可。第二,在制作和提煉純水的過程中,反滲透水技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,純水和超純水是非常重要的原料之一。我國自20 世紀80 年代開始就將反滲透水技術(shù)用于純水和超純水的提煉過程中,與其他技術(shù)相比較而言,有效降低了制作成本,并且促進了經(jīng)濟效益的有效提升。目前,我國運用反滲透水處理設(shè)備提煉純水的技術(shù)已經(jīng)日益成熟,并且我國純水和超純水所占的市場份額的占有率處于領(lǐng)先的水平。第三,反滲透水處理設(shè)備在污水處理方面的發(fā)展。目前,隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,污水排量增長速度日益提升。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),其中將近有80%以上的污水未經(jīng)過任何處理就被排放到自然水域中,對于水資源造成的危害是巨大的。將反滲透水處理設(shè)備用于污水處理中,對于我國環(huán)境質(zhì)量水平的提升帶來了積極的促進作用。
將反滲透水處理設(shè)備應(yīng)用于污水處理中,通過利用壓力的作用,從而將水分子與其他雜質(zhì)和分子進行相隔離,實現(xiàn)凈化污水的目的。在污水處理過程中,具體可以分為以下步驟和流程:選反滲透膜的選擇、膜兩邊壓力的控制等過程。以下將對工藝設(shè)計過程進行詳細的分析。
在反滲透水處理設(shè)備使用之前,必須對污水進行檢驗,明確該污水中含有的污染物的成分、含量大小、溫度以及結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容,同時要確定處理后的水質(zhì)需要達到的相關(guān)標準,并且對于選擇性反滲透膜的性能、型號等進行確定。
目前,我國在污水處理過程中所運用到的反滲透技術(shù)主要可以分為以下四種類型:一是原樣濃縮。對于電鍍水這種水質(zhì)類型,可以采取原樣濃縮的方法進行處理,將處理后濃縮的電鍍水返回到電鍍槽中,從而通過分離獲取純凈水。二是化學(xué)物質(zhì)的分離方式。如果等待處理的污水中含有大量的化學(xué)物質(zhì)元素,此時可以采用化學(xué)物質(zhì)分離法,采用具有特殊功能的反滲透膜,以達到分離濃縮的目的。三是廢水濃縮方式。將廢水中的污染物質(zhì)進行濃縮處理,從而分離得到純凈水。四是廢水深度處理和中水回用。通過該種廢水處理技術(shù),可以將污水轉(zhuǎn)化為工業(yè)用水,提高水資源的利用率。所以,必須根據(jù)目的以及水資源等方面的不同,選擇合適的反滲透水處理方案。
在利用反滲透技術(shù)實現(xiàn)污水處理過程中,膜材料的選擇是其中最為重要的環(huán)節(jié)之一。現(xiàn)階段,膜材料主要可以分為兩大類:有機高分子材料和無機材料。無機材料成本較高、具備的功能也非常有限,從經(jīng)濟效益方面不是首要選擇。一般情況下,均會選擇有機高分子材料制成的透過膜。
目前,反滲透水技術(shù)裝置主要可以分為以下四種類型:一是板框式裝置。在最開始階段,反滲透水處理設(shè)備主要采取的就是板框式裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、方便的特點,壓力損失較小,原液管的橫截面積較大。同時,管道出現(xiàn)堵塞的概率較小。膜的清洗和更換等步驟較為方便簡單。但是存在的不足之處在于,這種裝置類型對于膜的要求較高。二是管式裝置?,F(xiàn)階段,管式裝置的反滲透水處理設(shè)備一般情況下會采用玻璃纖維制成的管材料,所需成本較低,并且具有較強的流動性,同時可以有效地控制液體的流量大小,膜的清洗、更換等也非常便捷。其中的最大缺陷在于在制作過程中存在著較大的難度,管道的密封性也是其中一項問題之一。三是中空纖維裝置。在該種裝置中,膜由中空纖維代替,將其裝置到壓力容器中。通過這種裝置,膜無需支撐材料,并且膜表面積的利用率也非常高。但是,這種裝置對于進水的壓力具有較高的要求和標準,并且對于膜清洗等環(huán)節(jié)較為困難。四是卷式裝置。卷式裝置是將多個卷式組件組裝而成,從而形成反滲透裝置。該裝置最大的特點在于膜的表面積利用率較高,并且管道設(shè)計結(jié)構(gòu)較為簡單和方便。但是,如果污水中具有懸浮顆粒時,這種裝置就無法適用。
在處理污水過程中,反滲透膜將會面臨著一定的污染問題。因此,對于反滲透膜的清洗和更換等步驟就成為其中一項核心的內(nèi)容。在膜的清洗過程中,清洗溶液主要選取稀鹽酸溶液,并且使其PH 值處于2 至3 的區(qū)間內(nèi)。
一是反滲透水處理設(shè)備要想在污水處理中獲得更好的發(fā)展和更大規(guī)模的進展,就必須認識到自身的一些問題,并且從中研發(fā)出更多的科技進行改善。水處理設(shè)備中反滲透設(shè)備為了實現(xiàn)膜殼中的各區(qū)間的密封隔離,需要三種不同的密封膠圈,為了減少安裝的阻力都要在各密封膠圈的表面涂一層清水或者甘油。在進行這個操作的時候,需要注意,潤滑劑應(yīng)該慎用石油類的油脂潤滑劑,要不然就會造成密封膠圈的膨脹,膠圈的膨脹雖然不會直接影響到系統(tǒng)的運行,但是會影響到系統(tǒng)卸載后再次裝載,因為膨脹的膠圈很難再次進入到槽里面,也是給設(shè)備的操作增加了一定的難度。
二是反滲透中的設(shè)備由于膜元件的給水端和濃水端之間存在著壓力差,也會因為每只元件的濃水含鹽量都高于水含鹽量,所以每只元件的給水端滲透壓都會沿著流程不斷的上升。如果忽視淡水的背壓和滲透壓就會導(dǎo)致每只元件的產(chǎn)水量逐漸的呈下降趨勢。反滲透設(shè)備作為污水處理設(shè)備中的主要過濾工藝,那么在原水進入反滲透膜中的時候,原水的PH 值會對反滲透膜帶來傷害。一般來說,反滲透膜的材質(zhì)多為復(fù)合型膜材料,如果說,這種材料的使用是根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格的PH 值的范圍內(nèi)進行使用的,那么PH 值對膜本身帶來的傷害和影響是比較小的。
三是反滲透設(shè)備中的保安過濾器在使用一段時間之后,由于使用的年限過久,處理的效果和水的質(zhì)量可能會發(fā)生一些差異。這個時候就會出現(xiàn)濾芯污堵的情況,如果過濾器最初使用的壓差和最后使用的壓差相比大于0.03MPA 的時候就要考慮更換掉過濾器了。在更改過濾器時要注意一定要先關(guān)閉反滲透系統(tǒng),把壓力去除之后,按下設(shè)備上泄壓閥的按鈕,一直到壓力表上的指示成零之后,再用專門的扳手將過濾器的濾瓶扭開,最后再將舊的過濾器取下來,然后安裝上新的過濾器,扭緊濾瓶,過濾器的更改就完成了。
反滲透水處理已經(jīng)運用到了很多工業(yè)園區(qū)的發(fā)展中,這些設(shè)備的發(fā)明無非就是給人類的產(chǎn)品指標和生產(chǎn)質(zhì)量提供了保障,這些設(shè)備在運行的同時,人類也應(yīng)該思考一下社會的環(huán)境質(zhì)量。是什么讓這些設(shè)備能夠出現(xiàn)在人類的視野和生活中,就是因為人類大量的排放廢水和污水,讓本身應(yīng)該很好的環(huán)境變成了一個需要設(shè)備來進行控制的環(huán)境,人類的生活質(zhì)量確實得到了提高,但是我們的環(huán)境呢?按照目前的情況來看,未來人類的生活出現(xiàn)的機器可能會代替人的生存,這真的是人類希望的嗎,這個問題還得留給世人慢慢思考。當然,反滲透水處理設(shè)備既然已經(jīng)逐漸普及了,技術(shù)人員就應(yīng)該把更多的心思花在未來的發(fā)展趨勢上,而不是一味地追求過去,社會是一天天進步的,人類的科技也應(yīng)該跟上社會的發(fā)展,為中國的明天制造出更多的驚喜。