反渗透水处理设备在工业污水处理中的应用

张庆林

【摘 要】随着我国工业化发展速度加快，在推动社会经济发展的同时也带来了一系列环境问题，如工业污水增多，水源污染加剧，为此，必须将系列新技术、新设备引进工业污水处理中，促进污水处理效果提高。本文对反渗透水处理设备在工业中的应用进行了探讨。

【关键词】反渗透水处理设备;工业污水处理;应用

反渗透水技术在社会生产中应用越来越广泛，随着国家反渗透膜的研究取得阶段性成果，反渗透技术在污水处理中的应用更加宽泛，研究反渗透水处理设备在污水处理中的应用，能够帮助我国在污水处理的道路上更进一步。

1反渗透水处理设备

1.1隔栏装置

隔栏装置的设置主要是将污水处理后存在的较大体积的悬浮物予以有效阻隔，并采用合理方式对其进行清除。一般情况下，反渗透水处理设备中隔栏装置的孔隙率有三种规格，即4毫米、8毫米和15毫米。

1.2保安过滤器

保安过滤器是對处理过程中存在的固体悬浮物实施隔离处理，减少污染的产生。最常使用的是过滤精度为10μm的PP微滤器。

1.3超滤系统

超滤系统的主要构成为中空纤维膜，其对于一些细小颗粒有着很好的过滤效果。不过超滤系统在运行2小时左右后，需要进行冲洗和反冲洗，以免影响过滤效果。

1.4加药装置

污水中含有的悬浮物相对较多，需要通过一些混凝剂等的加入与悬浮物发生化学反应，强化过滤效果。

1.5RO膜系统

RO膜系统是对水中含有的杂质进行有效分析，并形成纯水和浓缩水两种形态，再应用到其他作业环境中。该系统主要是通过反渗透膜串联形成的，所以在使用一段时间后需要进行冲洗，确保污水中有机物的有效剔除。

1.6双砂过滤器

双砂过滤器采用的是无烟煤和石英沙组成的两级压力式过滤罐，对污水中含有的絮凝体和悬浮物实施过滤处理，以降低污水浑浊度。双砂过滤器在使用过程中，充分发挥了滤料含污量大的特征，将絮凝过程控制在滤床内，以此来降低其对水的污染，促进设备的正常运转，同时该过滤过程能够减少堵塞情况的发生，延长反渗透膜的使用寿命。

1.7膜系统工艺设计

垃圾污水中的有机物含量相对较高，在未实施污水处理前测得其氧耗均值的参数为每升1.2万毫克左右，通过生物化学法对其实施处理之后，测得其氧耗均值为每升310毫克左右。为了满足反渗透膜处理的相关要求，需要对其开展预处理工作，具体流程为：先结合实际情况设置相应的过滤系统，如两级砂率、精滤和中空纤维超滤系统等，通过这些系统的运行来控制污水的浑浊度，同时对膜系统展开定期清理工作，保证其过滤效果。

在膜系统运行中，需要按照两级砂滤、保安过滤器、中空纤维超滤的流程，逐层控制截留颗粒和分子量，保证每一层颗粒量和分子量控制在规定的标准范围内。通常情况下，在两级砂滤系统中的颗粒量在2毫米-0.45毫米之间，保安过滤器的颗粒量在10um之内，中空纤维超滤的分子量在2至30万的范围内，而反渗透膜分子量在100至2000之间。在研究过程中发现，造成膜初始通量衰减的主要原因是浓差极化，一般情况下，通量衰减与膜截留分子之间存在着反比关系，也就是说通量衰减率越高，膜截留分子量也就越大，但是随着污染的不断增加，膜截留分子量与通量衰减之间会转变为正比关系。

2反渗透水处理设备在工业中的应用探讨

2.1膜系统的工艺设计分析

垃圾污水中含有大量的有机物含量，在没有进行污水处理之前氧耗均值测定为在22000mg/L左右，进行生物化学处理之后，氧耗量测定为310mg/L，为了有效的适应反渗透膜处理的需求，要基于实际状况进行优质预处理，在设计过程中通过两级砂滤、精滤以及中空纤维超滤系统，可以达到控制水质浑浊度的效果，进而保障膜系统的应用年限以及清晰周期。进行膜系统设置，截留颗粒要与分子量逐级进行，通过两级砂滤、保安过滤器以及中空纤维超滤，在每级污水处理中实现对颗粒量以及分子量控制分析，不同级别中处理标准也不同，两级砂滤颗粒量要控制在2mm-0.45mm，将保安过滤器颗粒量控制在10um之内，中空纤维超滤分子量控制在2～30万区间中，反渗透膜分子量则要控制在100～2000区间范围中，根据研究分析，浓差极化会诱发膜初始通量衰减问题，在一般状况之下通量衰减率会在膜截留分子量减少过程中不断的增加。膜在长期运行中的通量衰减会受到膜污染影响，膜截留分子量如果愈大，则通量衰减幅度则就会不断的增加。

2.2优化操作方式与水力学特性

确定膜系统工艺手段，分析膜污染的主要因素，加强对膜污染操作方式的控制，通过反冲洗的方式减缓膜污染问题。为了保障膜系统中应用年限，通过成品水进行冲洗以及反冲洗，要对反渗透膜系统冲洗。在常规状况之下，系统运行2小时之后要进行超滤反冲洗80秒，冲洗处理50秒，对反渗透系统冲洗60秒。这样就可以在不同程度上减缓膜系统的污染问题，可以保障系统的有效运行。常规状况之下，不仅仅污泥浓度、混合粘液度会影响膜质量，污水自身的过滤性也会直接的影响膜通量。在操作中通过添加絮凝剂的方式可以达到改善泥水分离性的问题，在使用中可以形成体积较大、粘性较小的污泥絮体，可以有效的减少污泥污染堵塞等问题。在添加过程中要合理的控制絮凝剂添加量，避免添加过多而抑制活动，影响系统的处理效果。改善水力学特性，可以有效的减缓膜污染问题，通过改善水力学特定的方式可以对周边料液流体力学条件改善优化，进而达到提升流体膜面流速，减少浓差极化的目的。

2.3超滤膜预处理延缓反渗透膜污染

传统工艺主要应用超滤膜作为反渗透预处理的工艺手段，此种方式存在一定的弊端，屏障相对较少，进而应用超滤和微滤膜整体性能相对较高，产出的水质相对与传统的工艺手段来说显著提升。在一般状况之下多数应用空纤维膜，在实践中应用，纤维丝在冲洗以及反洗过程中其整体频率相对较高、效率较高，自动化程度相对较高，在此种状况之下可以在短期脱机中提升透水通量的稳定性，同时，中空纤维膜可以在较低的错流流速之下稳定运行。而分析现有超滤处理方式中利用膜技术进行粗粒，在给水以及透水之间中存在膜屏障，这样就会降低胶体物质以及病菌，在工业中应用可以将有效的提升污水处理效果，可以有效的进行进水水质控制。

2.4反渗透水处理设备工艺优化

进行反渗透水处理设备运行中，为了有效的减少密封胶圈安装阻力在不同密封胶圈的表面上涂抹清水、甘油，通过这种方式可以有效的减少在胶圈中存在的摩擦力，而在进行润滑剂选择中要避免应用石油类的油脂润滑剂，否则就会导致密封圈出现变形，导致其无法在系统槽中应用。而通过反渗透水处理设备进行给水的端与端之间在压力差因素的影响，就会导致原水PH值影响反渗透膜，分析反渗透水处理设备，如果过滤器应用时间较长就会出现堵塞等问题，要根据实际状况及时更换过滤器，关闭反渗透系统，去除压力，拧开过滤器滤瓶，安装新的过滤器。

3结语

反渗透水设备是一个较为复杂的系统化工作，施工人员需要对各处理环节予以合理掌握，然后采用合理的处理措施，全面提高工业污水的处理效率。为此，相关工作人员应当加大对反渗透水设备的研究力度，解决使用中存在的问题，以此维护工业生产与生态环境的平衡发展。

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（作者单位：大唐多伦煤化工公用中心）