“UF+RO+DTRO”工艺在中水回用工程中运用

卢志威　陈睿东

摘 要：中水是不可以直接进行排放的水资源，膜分离技术通过其高效性、低耗能、出来水的水质优良等的特点在中水回用的时候得到了广泛的应用，本文通过某药业有限公司生化出水为研究的对象，使用UF和RO和DTRO的工艺对中水进行深度的回用。

关键词：“UF+RO+DTRO”工艺;中水回用;工程

随着经济的不断发展，环境的恶化导致水资源被污染的情况越来越严重，各个地方都出现了不同程度的水资源危机，有些地区甚至出现了严重的缺水现象，生活当中饮用的水都难以得到保障。所以，如何去在最大的程度上提高水资源的利用率，加大中水的回收率，已经成为了各个国家都在研究的课题。

1 膜分离的技术原理

和原来的分离技术进行比较，现在的膜分离技术在很多方面显示出了技术的优势，比如现在的膜分离技术一般简单容易进行操作，分离的效率很高、设备占用的地方小、经济效益十分高;同时工作的时候温度温和，一般在常温就可以进行高效的分离，可以实现连续性的操作，对温度比较敏感的物质可以通过膜技术的分离。另外此项技术十分节能环保，不会造成二次污染，耗能比较低。这点对企业来说很重要，尤其是现在环境污染严重，废水排放的标准比较严格的情况下，找到一种经济合理的水处理工艺是很重要的。

1.1 UF技术

UF膜通过膜两侧的压力差值作为动力，让无机盐和分子比较小的物质通过，大分子的物质过不去，然后达到分离和净化的效果。PVDF材质抗氧化效果是别的膜材质的十多倍，同时它具有比较好的亲水性，对水流过滤十分有利;外压式膜组件经常通过空气擦洗，能减少对膜的污染程度，外压式PVDF膜件是UF以后发展的趋势，市场应用的也比较广泛。

1.2 RO技术

RO技术的原理和UF的原理相似，也是通过压力的大小来对污水进行过滤。RO膜组件在使用的时候需要外部的压力抵抗渗透压，压力差让水分子从膜的一边透到另一边，同时半透膜把盐分和有机物进行阻止隔离，最终达到分离的效果。现在市场上的RO膜大多是卷式膜，因为卷式膜填装的密度很大，集成化高，行业内已经形成了规范化的标准，容易进行生产和使用。同时聚酰胺的材质制成的RO膜除了亲水性好意外，适应的pH可以在2-11，有很大的优势。

1.3 DTRO技术

卷式RO膜在使用时候进行预处理的要求十分严格，而且容易受到浓度差两极分化现象的影响，流道比较狭窄，抗污染的能力不强;在水处理的时候，当废水中盐分和有机物浓度很高的时候，卷式RO膜不能抵抗高的渗透压对废水中的物质进行分离。针对这个现象研究出来DTRO技术出现了。在我国，DTRO技术已经使用在垃圾渗滤液的处理方面。

2 “UF+RO+DTRO”工艺在中水回用工程中运用

2.1 超滤膜系统分离实验研究

UF系统作为全膜法的第一个处理工艺，它主要用来去除水中的胶体、悬浮物和分子量比较大的物质，同时降低水当中的SS和浑浊度等指标。其中包含了砂滤处理和UF膜分离的过程，砂滤的过程也可以看作是UF进行预处理的单元。经过了砂滤和UF膜分离的处理过程保证RO进水的质量，保护后面的RO膜系统，减小膜被污染的程度和需要进行清理的次数。对某药厂的污水进行过滤，中水从污水站生化处理工艺当中的出水池中取出，中水由潜水泵泵到砂滤罐里面，砂滤出来的水经过丝网过滤之后进入UF膜，产出来的水在进入下面的卷式RO系统，浓水回流到生化的处理系统里面。好的UF預处理是RO长时间稳定工作的基础，经过UF系统后出来的水应该满足RO的进入水的要求，这样才能够让RO一直处在高效果的工作状态。

2.2 卷式反渗透系统预浓缩实验

全膜工艺中卷式RO系统由树脂除硬单元和卷式RO浓缩单元组成。树脂除硬主要是考虑到之后RO+DTRO/NF中水的浓缩高达50倍，而原来中水的钙离子和镁离子含量很高，会使得膜的表面发生大量的无机盐结构现象对膜产生污染，尤其是硫酸钙特别难以清洗，对于膜会产生一种不可逆转的破坏的过程，目前还没有比较好的处理方法。对于这个现象我们对RO单元前面进行了树脂除硬的预处理过程，把离子提前去除掉，避免了硫酸钙等微溶解物对膜表面进行污染，提高回收率。

2.3 碟管式膜系统深度浓缩实验研究

在全膜法工艺中，卷式RO中的污水进到高压膜组件当中进行再次浓缩，提升水的回收率，减小最终浓缩的产量。DTS膜处理的模块由DTRO和DTNF组成的，进入的水是卷式RO浓水，水流经过供料泵和高压泵到DTRO膜组件进行浓缩。产生的水回流到卷式RO水箱里面：浓水在经过高压泵进入到第二个DTRO膜组件进行再次浓缩，产生的水直接排除：浓水最后经过高压泵到DTNF进行第三级别的浓缩，产生的水回流到以及。这个过程的回收率能达到98%。DRS碟管式膜系统作为全膜工艺当中的深度浓缩过程，对最后进行蒸发结晶的废水产量有很大的影响。

通过实验证明了“UF+RO+DTRO”工艺在中水回用工程中运用是具有可行性的，同时在进水的水质发生比较大的变化的时候系统依旧能够保持稳定的运行状态。对工艺运行的参数进行了优化，针对每个对膜进行处理的模块给出了合理的运行条件和如何进行清理的方案，以此来保证回用水的质量。

3 结语

随着我国对分离膜技术不断创新，和环保的理念增强让更多的企业对中水进行深度处理和回用，实现零排放，相信全膜法工艺能够得到更加广泛的应用，实现其自身的经济价值。