反渗透水处理技术及其应用趋势研究

2015-03-31施明才

地球 2015年7期

关键词：反渗透膜填埋场反渗透

施明才

（杭州市环保产业协会浙江杭州310014）

反渗透水处理技术及其应用趋势研究

施明才

（杭州市环保产业协会浙江杭州310014）

随着科学技术的不断发展，水处理工艺也取得了一定的进步。尤其现阶段的反渗透水处理技术，在工业生产用水、城市生活用水以及废水处理等方面得到广泛应用。本文主要对反渗透水处理技术的工作原理、反渗透膜技术的应用以及应用趋势进行探析。

反渗透水处理技术用用趋势工艺

0　前言

作为人类生产生活必备的资源，水资源一直关系着人们的生存问题。然而随着经济的快速发展以及工业化进程的加快，出现了水资源污染与水资源短缺等问题，使人们生产生活都受到了一定的影响。因此，加强反渗透水处理技术的应用，将是解决此困境的必然手段。

1　反渗透工作的基本原理

反渗透主要指通过比较精密的膜制液体将实施对象进行分隔的技术，其工作原理在于利用精密膜液压力差值带来的动力，通过渗透膜使溶液中的溶剂能够分解出来。其中产生的压力差值又可称为渗透压，一般受溶液自身特性及其浓度、温度很大程度上能够影响渗透压的高低情况。而提到的反渗透膜是一种精密且比较复杂的装置，很容易出现堵塞或污染的情况，而且即便是微小的损伤也影响该装置的整体效能。所以要求使用反渗透膜时，必须保证进水的水质，通过分析水质特点、水质性质对原水进行处理，使反渗透膜装置应用过程中能够以水质符合标准为前提，实现高效能[1]。

2　反渗透膜的应用

2.1反渗透膜在工业废水中的应用

工业废水往往包含很多废油物质、重金属等，排放过程中会对生态环境带来很大的危害。现阶段国内对电镀、重金属等废水处理的反渗透装置大约为120套左右，其采用的组件主要以卷状式以及内管式为主，操作压强为218Mpa，镍离子分离率也实现97.17%，当水通量能够保持在0.15m3/（㎡·d）时，几乎可以完全回收镍元素。

2.2反渗透膜在城市污水中的应用

当前，城市污水的处理包括对污水的净化以及对水资源的回收利用，其中对污水净化一般指污水处理厂能够从净化后的水中提取出优质的淡水。因为很多国家都面临水资源短缺的情况，所以对反渗透水处理技术的应用极为广泛。以新加坡为例，其基本国情便是严重缺水，但新加坡很多的反渗透污水处理厂通过对反渗透处理装置的改进之后，高质量用水的日生产量可达35kt，在水回收利用率方面也达到了86%。

2.3反渗透膜在常用饮水中的应用

在国内长江以北地区，饮用水多为地下水，但因地下水含盐量较高，导致水中导电离子也非常高，所以要求采用较为高级的反渗透水处理技术，这种技术与一般海水淡化标准相一致，水回收利用率极高。例如对青海湖苦咸水的淡化采用的便是这种高级的反渗透水处理技术，使水中镁离子、四氧化硫离子以及钙离子等的脱离率很高。另外，在长江以南地区，由于存在很多的河流与湖泊，具备极为丰富的淡水资源，所以生活中常用的饮用水主要源于湖泊水。一般河流湖泊水在原水导电方面为500us/cm，使用反渗透膜时只需驱除水中所含的电导离子即可。

2.4反渗透膜在垃圾填埋场中的应用

垃圾填埋场通常具有杂货多、水质复杂等特点，其中杂物的有机物质也占有很大的比例，而且含有浓度较高的氨氮分子以及重金属物质，一般填埋时间能够影响其可再生化，所以对填埋场中的物质处理或物质分离既复杂又困难。现阶段，对垃圾填埋场中进行水质处理仍没有比较经济有效的技术，而国外已将污水处理技术、渗滤液废水技术与反渗透膜技术结合起来，起到了一定的效果。

2.5反渗透膜在食品药品中的应用

反渗透膜起初在食品加工行业中，主要是在回收乳清蛋白液和奶制品加工与浓缩方面，能够将产品质量大大提高，使乳制品种类得到丰富的同时，实现了能源的节约。随着近几年的发展，反渗透膜技术又开始在浓缩啤酒、酿造低度啤酒方面取得了一定的进步。另外，在茶叶生产领域，反渗透膜的技术可使茶叶完成快速提汁，进而生产出速溶茶。而在果汁加工行业中，反渗透膜技术可带来高浓缩型果汁，口感极佳。例如，美国Dupont公司所采用的中空纤维反渗透膜榨汁组件装置，能够将苹果汁浓缩到65Brix。由此可见，反渗透膜技术在食品加工行业中的应用，既使食品种类得到丰富，也能提高经期效益。

另外，反渗透膜技术在药品制造中的应用，例如对乌洛托品废水进行处理，主要是使其中含有的醛与氨分解消失，然后通过反渗透膜的使用对HA废水按照一定的标准提纯，最后便可将提纯溶液进行回收利用[2]。

3　反渗透水处理技术的应用趋势

从当前反渗透水处理技术在污水处理或海水汗水淡化中的应用分析，其装置设计以及处理工艺将向抗污染性强、水质使用范围广、耗能低、水处理效率高以及耐高温高压等方向发展。其中抗污染性强的系统主要指反渗透膜抵御污染性物质的能力较强，而且在清洗膜的过程中能减少药物的消耗，延长膜材料使用寿命。而耐高温高压的装置主要应用于食品药品行业中，能够起到高温消毒杀菌的作用。未来反渗透水处理技术将向更高级的方向发展，既保证生活用水的质量，也对超强酸碱废水起到一定的洁净效果。另外装置采用的膜材料也将采用高透水性、抗酸碱性、抗氧化性的新型材料，而反渗透膜组件也趋向于微滤、超滤、纳滤以及EDI等装置的联合使用[3]。