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反渗透在污水处理中的应用

　　一、城市污水处理

　　在城市水污染的深度处理中，反渗透技术可以提高污水的回收率，被广泛应用。

　　不同材料的反渗透膜对水污染的深度处理效果不同。一般来说，在城市水污染深度处理中，城市居民生活污水处理达标后，对处理后的水质要求较高(如中水回用)。这时，三醋酸纤维素中空纤维膜、螺旋缠绕聚乙烯醇复合膜等。能起到更好的作用。与其他材料制成的反渗透膜相比，上述两种反渗透膜对粪大肠菌群的截留率均为100%，色度不高于1度，透过液为1 mg/L ~ 2 mg/L，同时这两种材料制成的反渗透膜水通量更高，抗污染能力更强。

　　二、工业废水处理

　　1)处理重金属离子

　　反渗透水处理技术在工业废水处理中的应用具有非常好的效果，符合工业经济合理的总体设计原则，可以降低能耗、运行成本和运行管理难度。

　　用于工业废水处理的反渗透装置一般为内压管式或盘管式组件，压力一般稳定在218MPa左右，在重金属离子回收方面效果极佳。其中，基于内压管组件的反渗透装置运行压力稳定在217MPa，此时镍回收率在99%以上，镍分离率在97.12%~97.17%范围内。

　　2)处理含油废水

　　一般来说，含油废水中的油主要以三种形式存在，包括乳化油、分散油和浮油。相比较而言，分散油和浮油的处理方法相对简单。经过机械分离、沉淀和活性炭吸附后，相应的含油量可以大大降低。而对于乳化油来说，它含有有机物，可以起到表面活性剂的作用，油分一般以微米级颗粒存在，因此具有极高的稳定性，很难有效快速地实现油水分离。

　　在反渗透水处理技术的支持下，可以在不破坏乳状液的情况下实现浓缩和分离。然后，焚烧浓缩溶液，并回收或排放渗透物。

　　目前，在含油废水的处理中，为了处理效果和出水水质，一般采用反渗透水处理技术与其他处理方法联合使用。如采用自制的DEMUL-B1作为破乳剂对高浓度O/W型纺丝油剂废水进行破乳，然后采用OSMONICS公司的SE反渗透膜对破乳后的水样进行进一步处理。结果表明，破乳-反渗透法净化水的COD去除率为99.96%，油含量几乎检测不到。

　　三、咸水脱盐

　　在苦咸水淡化过程中，通过引入反渗透水处理技术，可以有效抑制苦咸水中含有的镁离子、钙离子等无机盐离子，提高净化水的质量。

　　目前，人们对纯净水质量的要求提高，原有的处理方法(在盐水中加入阻垢剂)难以满足人们的实际要求，因此引入反渗透水处理技术是必然的选择。

　　反渗透装置进行苦咸水淡化时，需要定期测试SDI指标，严格控制回收率，注意膜组件间的压差，实时测量产水量和脱盐率的变化。实际运行中，反渗透装置的脱盐率稳定在96%以上，淡化水水质符合国内饮用水标准。如何处理RO膜污染

　　膜污染是指与膜接触的料液中的颗粒、胶体颗粒或溶质大分子由于与膜的物理化学相互作用而吸附沉积在膜表面或孔上，或膜表面某些溶质的浓度超过其溶解度和机械作用，导致膜孔径变小或堵塞，膜通量和分离特性明显下降的不可逆变化现象。

　　四、微生物污染

　　1)形成原因

　　微生物污染是指微生物在膜-水界面上聚集，从而影响系统性能的现象。

　　这些微生物借助反渗透膜浓水段的营养物质为载体进行繁殖生长，在反渗透膜表面形成生物膜层，导致反渗透系统的进出水压差迅速增大，产水量和脱盐率迅速下降，产品水受到污染。

　　由微生物组成的生物膜可直接(通过酶的作用)或间接(通过局部pH或还原电位的作用)降解膜聚合物或其他反渗透单元组分，导致膜寿命缩短、膜结构完整性破坏甚至重大系统故障。

　　2)控制方法

　　生物污染可以通过进水的连续或间歇杀菌来控制。从地表和地下浅层采集的原水应配有杀菌加药装置，应投加含氯杀菌剂，投加量一般以进水余氯含量> 1mg/L为准。

      五、悬浮颗粒物和胶体污染

　　1)形成原因

　　悬浮颗粒和胶体是污染反渗透膜的主要物质，也是导致出水SDI(污泥密度指数)超标的主要原因。

　　由于水源和地域不同，悬浮颗粒物和胶体的成分也有很大差异。通常，未受污染的地表水和浅层地下水的主要成分是人工投入预处理系统的细菌、粘土、胶体硅、氧化铁、腐殖酸产品、絮凝药剂和助凝剂(如铁盐和铝盐)。另外，原水中带正电荷的聚合物与反渗透系统中带负电荷的阻垢剂结合形成沉淀，也是造成这种污染的原因之一。

　　2)控制方法

　　当原水中悬浮物含量大于70 mg/L时，通常采用混凝、澄清、过滤等预处理方法。当原水中悬浮物含量小于70 mg/L时，通常采用混凝过滤的预处理方法；当原水中悬浮物含量小于10 mg/L时，通常采用直接过滤的预处理方法。

　　另外，微滤或超滤是目前膜处理浊度和不溶性有机物的有效方法，可以去除所有悬浮物、细菌、大部分胶体和不溶性有机物，是反渗透系统的理想预处理工艺。

      六、化学污染

　　1)形成原因

　　常见的化学污染是膜元件中碳酸盐垢的沉积，多数情况下是误操作、阻垢剂加药系统不完善、运行中阻垢剂加药中断等。如果没有及时发现，工作压力会增加，压差会增大，几天之内出水量就会减少。如果选用的阻垢剂与水质不匹配或用量不足，膜元件也会发生结垢。膜元件中较轻的结垢可以通过化学清洗来恢复，严重时会报废一些污染严重的膜元件。

　　2)控制方法

　　防止膜元件结垢，首先要选择适合系统水源水质的反渗透阻垢剂，并确定最佳投加量。其次，加强加药系统的监控，密切关注运行参数的细微变化，发现异常及时查找原因。此外，水中Fe3含量高大多是管道系统造成的。因此，包括给水管道在内的系统管道应尽量使用钢衬塑料管道，以降低Fe3含量。

      七、反渗透应用中的注意事项

　　反渗透技术应用于水处理过程中，需要对污水进行过滤。过滤是反渗透技术的基础。过滤过程要严格控制，防止杂质混入水中进入反渗透系统，以保护渗透膜和设备，增加产水量，降低腐蚀的可能性。

　　要定期清洗反渗透装置，尤其是清洗水垢，以保持半透膜的良好性能，延长装置的使用寿命。

　　反渗透装置不使用时，会受到积存污水的影响，滋生微生物。因此，在设备停机期间，需要对其进行冲洗和消毒，并在停机期间设置好温度，以保护反渗透膜。

　　操作人员应严格遵守操作规程和规范，不断提高自身的专业素质，在使用前认真检查设备，避免因操作人员的失误造成设备的损坏，保证设备的正常运行，顺利开展污水处理工作。