工业污水处理中反渗透水处理的应用

2022-12-27浙江双益环保科技发展有限公司樊宇坤顾琪芳周婷

区域治理 2022年18期

浙江双益环保科技发展有限公司樊宇坤，顾琪芳，周婷

新时期要满足环境治理要求，需要准确分析污染物处理技术，实现污染物治理的可持续发展。污水处理中的关键技术就是反渗透技术，通过这一技术可以分离污水中的污染物。反渗透处理技术使用效率与承受压力之间存在关联，在实践中有着广泛应用。当前反渗透水处理应用存在问题，需要做好改善与优化，提高工业污水处理效果。

一、工业污水处理中反渗透水处理的应用问题

（一）运作问题

在工业污水反渗透水处理时，给水端与淡水之间存在一定压力差，内部水中有着较高的含盐量，运行时组件会出现出水端渗透压力升高的情况。反渗透水处理运行时，如果技术人员不重视渗透压与背压，直接影响到污水处理效率。同时，也会造成污水酸碱度变化，损坏反渗透膜，直接影响到运行效率[1]。

（二）密封胶圈问题

反渗透水处理运行时对水压有着较高要求，只有膜两侧水压超过渗透压，才能达成反渗透技术应用条件。因此，运行时需要形成稳定的水压差，这就要求具有较高的密封性，一旦出现密封性不足问题，就会影响到反渗透技术使用效果。应用反渗透处理时，经常会遇到密封胶圈问题，造成渗漏，直接影响到正常运行[2]。

出现这一情况的原因为：一方面密封胶圈安装难度大，安装时如果操作不当，容易出现膨胀情况影响到处理效果，继而影响到污水处理效果；另一方面，密封胶圈在高浓度污水处理中，长时间运行会出现腐蚀情况，运行时要保证相应的水压，使得密封圈运行环境较差，极易出现老化、腐蚀等情况，影响到水处理效果。

（三）组件更换问题

反渗透水处理运行时，其中安全保护过滤器起着重要作用，确保能否正常运行，也能起到安全警示作用。如果运转时长时间使用，会出现部分零部件老化的情况，直接影响到污水处理效果。除此之外，反渗透水处理时，会随着时间延长内部积累杂质，堵塞滤网滤眼，这就需要及时更换过滤装置[3]。

实际更换时需要停止运行，将压阀按钮压下去后，待压力表指针降到0，随后打开滤瓶，及时更换过滤装置，完成更换后需要拧紧滤瓶，避免影响到运行。

二、反渗透水处理应用问题的成因分析

（一）检修机制问题，影响使用寿命

当前，大部分反渗透水处理的检修人员没有真正理解检修的重要性，在日常的工作中，只是按照时间规定开展一系列检修活动，在检修的过程中，不够重视工作特点，因此存在盲目检修的问题。这种操作本身也会造成不同程度的损害，从而加速老化，缩短使用寿命，在很大程度上也增加了运营成本。就当前而言，对反渗透水处理系统的维修工作重视程度不断提升，开始组建专业的维修队伍。

但大部分反渗透水处理检修人员掌握的检修技术非常有限，因此在工作开展过程中部分人员只是依照经验开展工作，不能全面检修，难以及时消除可能存在的问题。一旦在运行过程中出现故障，由于维修人员的专业性不强，导致整个检修工作不能快速完成，影响稳定运行[4]。

（二）应用问题，技术人员素养偏低

由于反渗透水处理系统结构非常复杂，种类较多。在实际工作中，反渗透水处理运行依然存在较多不合理现象。如对反渗透水处理维修人员的管理不到位，员工没有经过系统训练就上岗，导致大部分维修工作在开展过程中不够专业，过分依赖经验。技术掌握不全面，容易造成片面处理，面对突发事件的处理流程也不够规范，非常不利于反渗透水处理设施的安全运行。如果不能正确处理机械故障，很有可能造成火灾等事故。

随着制造业的快速进步和创新，市场对维修工作人员的综合素质和专业能力也提出了新的要求。我国目前从业人员的技术水平相对较低，难以满足维修实际工作需要，这也是维修中需要解决的实际问题。第一，维修人员的经验判断、手工操作与机械修理；第二，机电一体化相关零件的拆卸，运用相应的工具和维修经验最终确定修理方案；第三，需要通过更换零部件或者修理旧部件的方式解决故障问题；第四，传统的机电一体化修理时间相对较长，对于故障的诊断工作需要消耗较多的时间，因此维修成本也在提升，这也在很大程度上影响了维修行业的进一步发展[5]。

（三）反渗透水处理长期处于超负荷运行状态

部分反渗透水处理长期处于超负荷运行状态，这是因为相当一部分企业通过加班方式提高生产效益，造成反渗透水处理长期运行，这样容易对内部零部件造成磨损，最终出现机械故障问题。同时，反渗透水处理运转过程中受到各类因素的影响，经常出现超出自身承受能力的情况，要避免出现超负荷运行的情况，就要采取措施降低运转速度，还需要做好必要养护，延长内部零部件使用寿命。

但是有相当一部分企业应用反渗透水处理技术时，不重视日常保养与维护，使得反渗透水处理设施处于带病运行状态，最终引发生产安全事故；还有部分企业追求经济效益，不重视排查故障，即便存在小故障问题，也不会主动维修，使小故障发展为大问题，最终造成反渗透水处理设施无法正常使用。出现这些情况，根本原因就是反渗透水处理设施维保不到位，需要采取有效的应对措施[6]。

三、工业污水处理中反渗透水处理高效应用分析

（一）零排放理念下的工业废水处理技术

1.SBR生化

SBR生化即序批式间歇活性污泥法，是近几年全球十分关注并推广应用的工业废水生物处理新技术，也是零排放理念的有效实践。

该技术主要是在单一反应器内，依据时间顺序完成进水、曝气、沉淀、出水等操作，周而复始地处理污水，具有构筑物少（无一次或二次沉淀池、污泥回流系统）、耐冲击负荷、运行灵活、自动管理等优点。

2.纳滤技术

在基于零排放理念的工业废水处理方面，纳滤技术具有孔径小、操作压力低、对物质选择性分离、无二次污染的特点[7]。

3.反渗透

反渗透是一种零排放理念的膜分离技术，现已形成一种成熟度较高的化学单元操作，工业反渗透水处理主要是借助透过性膜、半透过性膜，以压力为推动力，在系统内增设压力超过进水容器渗透压时，促使水分子持续透过膜，进而经产水流道进入中心管，在膜的进水侧截留废水内有机物、金属离子等，在浓水出水端流出，分离净化效果较好。

（二）工业废水治理中减少二次污染

在废水处理过程中，技术人员引入低温微生物处理技术，以全面提高污水的处理水平和效率。该生物技术处理工业废水，会根据不同季节而产生温差，以此而影响正常的微生物处理废水的效果。如果废水中的氮、磷等元素超标，造成水体的富营养化，会对水库造成影响。对工业废水进行综合处理，其中重要的处理技术就是去除废水中的氮、磷等，通过合理采用低温微生物技术以达到良好的处理效果[8]。在应用废水处理技术时，技术人员必须关注温度的控制，如温度控制不利，会严重影响废水处理微生物的充分代谢过程，影响废水处理效率。提取出耐寒的丝状蓝藻，用于去除废水有害物质，可提高废水处理效果。含烃废水通过生物处理，可达到分离净化的目的，有效提高废水处理效率。微生物的作用可破坏碳氢化合物的结构，减少二次污染。通过实践表明，污染物通过被萘胺细菌和双酚冷细菌分解，废水处理过程以AO工艺处理完成，有效控制了相关有害物质残存量。通过使用固定化微生物技术，海藻酸钠加深污泥化微生物处理系统，有效消除气态氨的异味。

（三）工业废水的化学处理

在工业废水治理中，使用沉淀剂处理废水中含多种化学物质。可以用化学方法，降低有害物质含量。沉淀法通常是利用物质经过化学反应后，生成不溶于水的物质。选用氢氧化物、钡盐制剂，将此类药物引入以分离重金属离子。化学氧化法，是利用氧化剂将不易降解有机物，转化为容易分解的有机物，或能与二氧化碳和水进行相关的反应。常用的化学氧化处理法有氯氧化以及臭氧氧化等。超临界氧化水，当水温发生变化时，废水的成分会发生变化。选择超临界氧化水废水处理，将废水的温度提高到临界点，促进废水中有机物和水相互溶解介质，溶解废水中的污染物。这种方法要求严格，在实践中，加入催化剂以加快反应和控制温度。

（四）利用大数据提高处理效率

在信息管理技术中，大数据被理解为由数据库管理或数据处理的数据集。大数据通常被称为海量数据，大数据收集了数据，这些数据被视为分析和应用创新的组合。大数据研究是通过对某种数据进行整合，在数据中寻找规律，识别数据的价值。利用大数据技术建立模型，并有效地应用到工业废水处理中，技术人员必须创建一个科学有效的模型，并将定义基线。收集有关废水的信息，在大数据下，传统的信息收集发生了变化[9]。应用新技术，信息采集量扩大。传统数据采集正在逐步完善，随着信息量增加，质量也随之提高。在大数据技术的创新发展中，信息采集情况也在变化。为了使大数据现有的信息管理更好地在工业废水中发挥作用，需要提高信息管理水平，满足工业废水处理需求，降低信息的复杂性。在数据处理中，为了提高数据使用的准确性和满足需求，应用大数据技术和云计算，与传统模型相比，数据的规模有了提升；大数据在工业废水处理系统中，数据采集后注意数据分析，得到需要的准确数据，为工业废水治理奠定基础。在分析数据时，保证数据的及时性，实时数据是分析的关键。

（五）常见的废水处理

1.印染行业的工业废水治理

众所周知，印染行业的耗水量非常大，在印染过程中，1t纺织品通常要消耗150t水，而其印染废水的80%以上都要排放处理。在当前的印染企业中，其常用的污水治理方式有回收利用以及进行无害化处理。对于回收处理，首先，企业要根据废水特点，对印染废水进行漂白或浸出处理，之后处理过的水资源再进行净化应用，通过对水体的二次利用达到减少排放目标。其次是碱液的回收。通过蒸发进行加工。如含碱量大，使用三效蒸发法进行处理；如液体碱量少，可用薄膜蒸发技术进行处理。

例如，士林工业染料属于胶体颗粒，存在的残留物悬浮在液体中，通过过滤完成染料的回收循环使用。无害净化法：包括沉淀法和吸附法。沉积法能确保去除废水中残存的悬浮颗粒，而利用吸附法可以有效去除污染物颜色。此外，化学处理包括中和法、凝结处理法和氧化法。中和法能调节废水的pH值，改善废水的色度。凝固法能去除染料和胶体物质。氧化法可氧化去除废水中的还原剂。对于生物处理法，其主要包括活性污泥、生物转筒以及接触氧化等方法。为有效提高污水处理水质，达到国家排放或回收利用标准，污水处理技术人员常会采用几种方法联合使用。

2.造纸工业的工业废水处理应用

造纸生产过程中产生的废水，其主要来自纸浆生产和造纸的环节。纤维素是植物分离纤维，制成悬浮液后漂白。造纸是对悬浮液稀释、挤压和干燥的过程，会排放大量废水，其中能造成严重污染的是生产过程中产生的纸浆废水。洗浆水的颜色通常为黑水，含有大量的污染物纤维以及色素物质，漂白废水存在酸性和碱性物质。在行业中造纸机产生的废水被内部人士叫做白水，其中含有许多纤维和橡胶材料。在处理过程中对于造纸废水的治理，要尽量提升其回收率，合理制定排放目标。通过浮选法可有效回收纤维杂质，净化后的水可重复循环使用。利用燃烧法，能减少氢氧化钠、硫酸钠等钠盐污染物。在黑水中，利用中和法进行处理可有效调节水的pH值。技术人员还能利用沉淀或浮选法，有效去除悬浮物，由于化学沉淀其颜色可能会发生改变。如果利用生物质变去处理BOD，比如牛皮纸废水处理更能起到良好的作用。湿法对于硫化矿浆处理更有效。因此，对于多种方法相结合，可处理造纸废水，并有效达到回用标准。

3.化工废水

化工废水是来自石油化工、煤化工、化肥行业、制药行业和橡胶行业排放的废水。防治废水污染措施有改造工艺，减少污染物，确保化工废水可以达到综合处置和循环利用。应根据水质要求选择对排放污染物的净化程度。进行初级处理和分离的对象是悬浮固体以及油脂等，通常使用水质调整、沉淀和回收方法。二级处理可去除降解后的溶质和胶体，降低废水中的生化和化学需氧量，使用时生物处理方法居多。COD保留在经过净化处理的废水中，其颜色和气味会很重，通常由于环卫要求高，要进行三级处理，它是去除不可以进行生物降解的污染物以及无机物质的有效方法。在实际应用过程中，通常采用活性炭吸附法和臭氧法进行处理，采用离子膜分离技术。技术管理人员要明确，不同的废水，必须根据处理水质和浸出要求，合理采取不同的污水处理方式。