反渗透水处理设备在工业污水处理中的应用

杜长凯，谢小琛

（一汽-大众汽车有限公司，吉林长春 130013）

根据我国目前的实际情况可以看出，反渗透水处理设备在我国很多地区都已经得到了有效的应用。反渗透水处理设备主要应用的是反渗透膜，其目的可以减少压力，从而达到分离的效果。如果反渗透水处理设备承受的压力过大，水就会透过反渗透膜达到过滤的效果。因此，反渗透水处理设备一般在工业污水处理的过程中应用比较广泛。反渗透水处理主要是以选择合理的渗透膜作为基础，通过对压力的控制来确保污水处理的水平。但是通过应用可以发现一系列的问题和困难，因此需要进行改善，通过设备的不断改进来提高反渗透水处理设备的运行效率。

1 反渗透水处理技术和设备概述及其现状

1.1 反渗透水处理技术的发展

我国最早使用反渗透处理技术是在1965年。在那个时期，反渗透水处理技术在性能上功能上都有一定的局限性。1969年反渗透水处理设备在过滤的方法上有了很大的突破。到了1980年，反渗透技术在提取纯净水领域有了进展，最大的优势就是实现了成本的降低，效益的提高。随着国内技术的进步，反渗透水处理技术在污水处理领域也取得了一定的进步。根据调查可以发现，由于我国的污水处理技术相对落后，80%以上的污水都没有经过处理，给我国的水环境带来了很大的污染，而反渗透技术在污水处理方面的应用可以提高我国的水环境质量。

1.2 反渗透水处理设备

从我国目前的发展现状来看，反渗透设备主要有三种用途，第一种是淡化海水，第二种是提炼纯水，第三种是污水处理。针对工业污水处理的反渗透处理设备主要由过滤器和超滤系统以及RO模系统构成。反渗透技术的工作原理是在进水侧加压克服渗透压，当施加压力于浓溶液时，会逆转水分子的流动方向，而浓溶液中的水分子会通过反渗透膜成为净化水。

1.3 反渗透水处理设备的现状

（1）要利用隔离设备，把污水中体积很大的颗粒进行隔离。隔离设施一共分为三层，第一层为15cm，第二层为8cm，第三层为4cm。通过层层筛选，进行污水的精细处理。

（2）采用精准过滤器。将处理过的污水和存在的漂浮颗粒进行隔离。

（3）超级过滤装置。该装置是由真空纤维膜构成的，若正常使用需要在1h后进行清洗。

（4）药剂过滤系统。在进行污水净化时要放入一种药剂来使颗粒变大，这样可以使颗粒通过纱网进行过滤。

（5）双杀过滤系统。该系统是利用了两极压力过滤管对过滤器施加压力，把水中的悬浮物体过滤出来，对污水进行处理。

2 反渗透水处理设备的相关问题

反渗透水处理设备在污水处理的环节中具有非常重要的作用。反渗透水处理设备主要是利用压力将水和杂质分离，以达到处理污水的目的。在污水处理的过程中，一般需要进行两个步骤。

1）选择合适污水的反渗透膜。

2）控制渗透膜的压力。

2.1 需要收集污水的相关信息

在使用反渗透水处理设备之前，要对污水等信息进行收集并进行一系列的调查，要注意观察污水中的物质成分，以及污水中的污染物质的含量，从而确定污水的水质工作性能可以达到反渗透膜的要求。

2.2 涉及污水处理设备的方法

目前我国针对污水处理设备的技术主要有四种方法。

（1）需要控制原来液体的浓度。这种方式主要应用于电镀水的水质。通过控制原来液体的浓度可以将处理后的电镀水放到原来的液体中，这样可以把纯净水和污水分离开来。

（2）利用化学元素进行污水和纯净水的分离。比如有很多废水中，包括多种多样的化学物质，这时，就可以采用化学元素分离的方法。运用化学分级的方法发挥出反渗透膜的作用，把污水和纯净水进行分离，达到最合适的效果。

（3）废水进行浓缩。该方法的原理是把废水的污染物进行压缩，从而将废水和纯水分离。

（4）将污水进行深入的处理。把工业废水经过深度加工处理后，水运用到工业上，这样可以提高资源利用率。

2.3 选择合适的装置

目前，我国的反渗透技术设备的装置分为四种。

（1）板框装置。这种装置是在设备刚开始运行的时候所采用的装置。该装置的操作比较简单方便，而且对反渗透技术的压力要求并不高，最重要的是很少会发生堵塞管道的现象。并且清洗反渗透膜的步骤比较简单。从另一个角度来看，板框装置也有自身的缺陷，比如板框装置虽然对压力的要求不高，但对反渗透膜的要求很高。

（2）管状装置。这种装置采用的是玻璃纤维材料，从一定程度上来说管状装置所需要的成本比较低，而且可以有效地掌握液体的流动方向，对于反渗透膜的清洗也比较方便，但是管状装置也存在自身的缺陷。比如相对于板框装置来说，管状装置在制作过程中有很大的难度，而且管状装置的密封性不如其他装置好。

（3）真空装置。该装置的反渗透膜是用中空纤维来制作的，把纤维装在压力容器里，通过真空装置来减少反渗透膜对其他材料的使用。但是真空装置也有自身的缺陷，与前两个装置相比，其反渗透膜比较难清洗。

（4）线圈装置。这种装置是用很多小部件组装起来的，相对来说清洗比较方便。

3 反渗透水处理设备的应用要求及策略

我国在进行污水处理的过程中还存在着很多的困难，尤其是在反渗透水设备的运用上。解决反渗透水设备在实际生活中的应用需要采取一定的措施。

要把区间进行有效的隔离，保持良好的密封性。需要采用三个不同型号的密封圈，并利用润滑剂来降低反渗透膜的阻力。需要根据实际情况采用合适的润滑剂，一般可以采用石膏润滑剂来达到所想要的效果，这样可以避免密封圈发生膨胀。虽然密封圈发生膨胀，会对设备的使用带来不利的影响，但是在卸载密封圈时仍然比较简单。

反渗透水处理设备中的过滤器，如果使用的时间比较长，就会出现堵塞的现象，最终会导致污水处理的水量达不到相应的要求，因此在使用过程中必须要反复更换反渗透水处理设备中的过滤器。在更换设备中的过滤器时，要关闭系统的开关，消除压力所产生的作用，把压力表上的数值清零后再卸掉旧的过滤器，更换新的过滤器。

3.1 明确操作方法

在反渗透水处理设备运行一段时间后，反渗透膜系统会有一定的脱盐率，这会使得工业污水的pH有效降低，浊度也降低。反渗透膜系统中，包括保安过滤和超滤系统。这两个系统在一定程度上可以降低污水的浊度，提高出水的水质，而且还可以满足生活饮用水卫生标准的有关要求。反渗透膜系统中的水质耗氧量已经达标，并且达到了国家规定的排放要求，这时可以利用反渗透膜处理设备进行污水的处理，处理后的污水应用到生产中。

在污水处理的过程中，运用合理的反渗透水处理系统，可以使工业污水的物化性质得到初步的认定，但是，具体的操作方式会对反渗透膜水系统的处理效果产生一定的影响。如果想要减少反渗透膜所带来的污染，可以进行反冲洗。反冲洗的运用可以保证生物反应器的正常运行，而且也可以促进相关人员更加了解污水处理系统的情况。因此，污水处理系统的相关工作人员要明确反冲洗的周期和时间，选择最佳的周期，保证反渗透水处理设备可以安全稳定的运行。

很多方面对于反渗透膜水处理的影响会比较大，比如工业污水的浓度以及混合液的黏度。工业污水自身拥有很好的过滤性能，比如运用活性污泥，这样会对反渗透水处理膜通量产生影响。通过研究可以发现，在反渗透水处理的系统中，加入适量的絮凝剂，可以保证泥水得到更好的分离，最终会形成比较大的絮状体，也可以降低反渗透水处理系统中发生膜堵塞的概率。但是在日常的工作过程中，如果在反渗透水处理系统中加入的絮凝剂过多，会影响泥水的活性，从而降低反渗透水处理系统的工作效率。

3.2 膜系统工艺设计

在工业污水的处理过程中会发现污水中含有大量的有机物，因此，在进行污水处理之前，要准确计算耗氧量。经过一系列的处理之后，污水的耗氧量有所下降，浊度也随之下降，为了提升反渗透膜的效果和效率，要对反渗透水处理膜进行预先的处理。比如在一般情况下，需要使用两级砂滤系统进行处理，保证已经进入到膜系统中的水质符合相关的要求，使其浊度控制在适当的浓度。在运行的过程中，需要对反渗透水处理膜系统进行定期的清洗。可以采用PES平板膜组件，保证反渗透水处理系统的膜通量得到提升。

3.3 改善水力学的特性

在反渗透水处理系统的工作过程中，需要对反渗透膜面周围的流体力学条件进行改善。比如，可以提高膜面的流速，从而降低浓度极化现象的发生。另外，还可以将截流的溶质带走，减少膜污染的现象。通过调整流体膜面的流速改变膜通量，以此可以判断出膜面的流速和膜通量有密切关系。

3.4 延缓反渗透膜的污染

通过以前的工业污水处理环节可以发现，采用超滤膜为反渗透预处理工艺的预处理比较少。而照目前的情况可以发现，超滤膜比微滤膜的应用多，并且效果很显著，可以改善水质。目前延缓反渗透膜污染主要运用中空纤维膜。中空纤维膜可以进行自动的冲洗和反洗，保证系统的运行和稳定的膜透水通量。而且在低流速条件下，中空纤维丝仍然可以得到很好的运行。通过采用先进的预处理的方法，可以保证反渗透水处理系统在工业污水处理的过程中得到较好的应用。而透水之间存在的屏障，可以使工业污水中的胶体物质减少，因此，在处理工业污水的过程中，可以采用新型的纤维膜，保证反渗透水处理系统更加安全稳定的运行，从而保证设备得到更好的利用，提高效益。

4 结束语

随着我国社会经济的不断发展，工业园区也不断增加，这样就会产生越来越多的污水和废水，正是因为这种现象的发生，使得反渗透水处理设备也得到广泛应用，在一定程度上保证了工业的发展。本文对反渗透水处理设备在污水处理过程中的应用出现的问题进行了分析，并提出了改善措施。采取了不同的方法，使工业污水的处理可以达到国家有关标准，从而提高我国水资源的利用率，保护我国水资源，改善我国的生态环境。对于污水处理的相关工作人员来说，在工作过程中， 应该结合反渗透水处理设备的特点，定期对反渗透水处理的系统进行检查，在提高反渗透水处理系统运行效果的基础上，延长反渗透水处理设备的寿命。