在水处理中反渗透膜的运用研究与讨论

王金连深圳市先科环保有限公司

在水处理中反渗透膜的运用研究与讨论

王金连
深圳市先科环保有限公司

反渗透膜的出现，极大的提高了水处理的效率同时也简化了水处理的工艺。本文通过对反渗透膜的工作原理入手，将反渗透膜在新水和污水处理中的工艺流程及两者间的差异进行分析，并进一步列举了能够影响反渗透膜性能的因素，同时对于反渗透膜的清洗阐述，通过这些对反渗透膜的运用进行研究和讨论，以供大家参考。

水处理；反渗透膜；研究；讨论

随着我国人口的增长，对于水资源的需求也越来越多，一方面人们对水质的要求越来越高，另一方面生活和工业产生的污水也越来越多，如何让饮用水水质越来越好污水排放出来的污染物越来越少，这都要靠水处理来完成，水处理无论从技术上还是工艺上都是非常复杂的，但是由于反渗透膜的出现，极大的提高了水处理的效率同时也简化了水处理的工艺。下面我们就水处理中反渗透膜的运用进行研究和讨论。

1　反渗透膜工作原理

反渗透膜的工作原理就是利用半透膜的截留作用，将膜两边溶液中的溶剂在人为造成的压力差下将溶液中的溶剂和溶质进行分离，假设在高浓度溶液处给予一个大于渗透压的外压，则会有渗透逆行现象发生，而使得高浓度溶液浓度变得更高。通俗的讲就是在高于溶液渗透压的作用下，使其它物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。

通过反渗透膜可以有效的去除水中的各种溶解离子和胶体，人们就是利用反渗透膜的除盐作用，将原水变为清洁的水，从而实现水处理的目的。

2　水处理中反渗透膜的运用

由于反渗透膜的水处理工艺简单，设备简易操作性强，因此反渗透膜被广泛运用于新水和各类污水处理中，但是由于原水水质和处理水质要求不同两种运用中各有不同。

2.1新水处理中反渗透膜的应用

在新水处理中由于水质比较清澈，但是对于水处理后的水质要求较高，所以为保证水质处理后各类指标合乎纯水，超纯水等水质标准，一般要经过两级反渗透膜处理。其具体工艺大致如下：

新水处理原水首先经过物理沉淀和过滤消除水中泥沙微小颗粒，然后过滤水经过板式加热箱，并再次进入过滤箱加入PAM、PAC、CLO2等药剂，然后通过超滤膜，进入中间水箱，然后通过加压泵将水送入一级反渗透膜装置（在这个过程主要是进行除盐，脱盐率能够达到原水的40%），并存储于脱盐水水箱内，接下来通过加压泵将水送入二级反渗透膜装置（这个过程脱盐率能够达到原水的85%），然后脱盐水经过再次深度处理，基本达到用户的水质标准。

2.2污水处理中反渗透膜的应用

污水处理后变为中水，这些中水用于园林绿化或做工艺循环水再来利用，因此水质不一定能达到饮用级，但是为消除污水对环境的影响，水中的重金属和有毒离子必须去除。其污水处理工艺也需要多级处理。其处理工艺大致与新水处理类似，但是反渗透膜处理的是微污水。由于污水种类各有不同，生活污水和工业废水其成分相差很大，在进行反渗透膜处理前，对污水中大污染颗粒、微生物、重金属等要进行预处理。而且使用的反渗透膜为耐污染膜，在多级处理过程中，每级反渗透膜的类型也不同，这一点与新水处理有很大区别，而且耐污染反渗透膜与普通反渗透膜在显微镜下观察，其表面也比较光滑，这样其对离子的吸附能力有所减低，但其产水通量较大，也便于对反渗透膜的清洗。

3　影响反渗透膜工作的因素

目前在水处理中使用的反渗透膜多为聚酰胺类和醋酸纤维素类反渗透膜，这类反渗透膜都是人工有机高分子合成，其性质容易受到外界因素的影响。

3.1压力对反渗透膜的影响

由于反渗透膜是有机高分子合成器对于压力要求比较严格，压力过小反渗透膜的产水通量会大大下降，但是截留率相对较高，如果压力较大，其产水通量会提高，但其截留率会下降，而随着压力的逐步升高，其产水通量会逐步升高，可离子的通过量却变化逐渐减小最终达到一个平衡值，如果压力太高反会造成反渗透膜的压实效应，其产水通量反而会大大下降，而且无法恢复。

3.2进水浓度对反渗透膜的影响

反渗透膜对离子的过滤主要是受到膜表面的电荷和孔道的吸附来完成，因此进水浓度对反渗透膜的影响也较大。当进水的浓度升高，反渗透膜对离子的截留率会随之下降，其产水通量也随之下降，但是其产水通量的下降速度要远大于截留率的速度。这可能是由于进水浓度升高后将孔道堵塞有关。

3.3温度对反渗透膜的影响

一般情况下温度对于物质的性能会有影响，反渗透膜也不例外。反渗透膜对于温度要求较高，温度太低会造成反渗透膜产水通量大幅下降，而温度太高又会造成离子截留率大幅下降，反渗透膜的最佳工作温度在20-35度之间，在这种情况下反渗透膜的产水通量较稳定而且离子的截留率也较稳定。

4　反渗透膜的清理

反渗透膜在水处理过程中主要起除盐的作用，但在运行中不可避免的受到微生物、离子的结晶和污垢的污染或堵塞，这种物质长期沉积，会使反渗透膜的产水通量和截留率降低，同时也会降低膜的使用寿命。因此当反渗透膜的产水通量下降到一定程度时必须对反渗透膜进行清洗。目前反渗透膜的清洗主要是化学清洗，通过用氢氧化钠和柠檬酸等化学试剂的配成35摄氏度的溶液，使用高压清洗泵对反渗透膜进行多次清洗。在清洗中必须对反渗透膜进行彻底洗净，不然会为膜的使用带来不良影响。

5　结语

在水处理中运用反渗透膜技术已日趋成熟，通过反渗透膜处理过的水质相对比较稳定，同时反渗透膜水处理的装置便于多套设备并行运行管理和操作，在日常维护和清洗比较简单，极大的拓展了反渗透膜技术的使用空间。随着我国对水资源的严格管理，保证水源水质，降低水污染成为十三五规化中的一项重要内容，可以预见反渗透膜技术在水处理中发挥更大的作用。

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