反渗透水处理设备在污水处理中的应用分析

王星华

（河北建投宣化热电有限责任公司，河北 张家口 075100）

一、导言

现阶段，在我国大部分地区处理污水过程中，反渗透水处理设备得到了广泛的应用。该技术的主要实现原理是，通过充分发挥选择透过膜的优势和特点，借助于压力的作用的一种膜分离技术，此时如果系统所承受的压力比水溶液渗透压的压力大时，水将会穿透透过膜，从而以达到过滤的目的。虽然反渗透水处理装备是目前最重要的污水处理方法之一，但是在使用过程中仍然存在着很多不足之处，亟需采取一定的方式加以改进和完善，从而提高反渗透水处理设备的工处理水平。

二、反渗透水处理设备的发展历程分析

根据我国社会和时代的不断发展，反渗透水处理设备主要用于淡化海水、提炼纯水和超纯水以及污水处理三个方面。第一，在1965 年，反渗透水技术在我国开始得到了应用，此时的技术水平仍然处于初始阶段，在使用过程中仍然存在着较多的问题。到1969 年，经过一系列的改进与完善，反渗透水装置得到了初步的发展，并且主要应用于淡化海水方面。反渗透水技术本质上是属于过滤方法的范畴之内，在淡化海水时主要采用膜分离的淡化法。主要的操作步骤是采用不对称膜，将海水扩散到其中一边，此时膜两边的海水高度存在着一定的差距。当高度差达到一定的标准时，此时一边海水的外压要远远超过海水的渗透力，此时纯水部分就会融入到淡水中，从而达到海水淡化的目的。后来，这项技术得到了快速的发展，有效降低了成本，受到了工业界的广泛认可。第二，在制作和提炼纯水的过程中，反渗透水技术也得到了广泛的应用。在工业生产过程中，纯水和超纯水是非常重要的原料之一。我国自20 世纪80 年代开始就将反渗透水技术用于纯水和超纯水的提炼过程中，与其他技术相比较而言，有效降低了制作成本，并且促进了经济效益的有效提升。目前，我国运用反渗透水处理设备提炼纯水的技术已经日益成熟，并且我国纯水和超纯水所占的市场份额的占有率处于领先的水平。第三，反渗透水处理设备在污水处理方面的发展。目前，随着我国工业技术的不断发展，污水排量增长速度日益提升。通过调查发现，其中将近有80%以上的污水未经过任何处理就被排放到自然水域中，对于水资源造成的危害是巨大的。将反渗透水处理设备用于污水处理中，对于我国环境质量水平的提升带来了积极的促进作用。

三、反渗透水处理设备在污水处理中的应用

将反渗透水处理设备应用于污水处理中，通过利用压力的作用，从而将水分子与其他杂质和分子进行相隔离，实现净化污水的目的。在污水处理过程中，具体可以分为以下步骤和流程：选反渗透膜的选择、膜两边压力的控制等过程。以下将对工艺设计过程进行详细的分析。

（一）相关资料的搜集

在反渗透水处理设备使用之前，必须对污水进行检验，明确该污水中含有的污染物的成分、含量大小、温度以及结构等方面的内容，同时要确定处理后的水质需要达到的相关标准，并且对于选择性反渗透膜的性能、型号等进行确定。

（二）设备运行方案的设计

目前，我国在污水处理过程中所运用到的反渗透技术主要可以分为以下四种类型：一是原样浓缩。对于电镀水这种水质类型，可以采取原样浓缩的方法进行处理，将处理后浓缩的电镀水返回到电镀槽中，从而通过分离获取纯净水。二是化学物质的分离方式。如果等待处理的污水中含有大量的化学物质元素，此时可以采用化学物质分离法，采用具有特殊功能的反渗透膜，以达到分离浓缩的目的。三是废水浓缩方式。将废水中的污染物质进行浓缩处理，从而分离得到纯净水。四是废水深度处理和中水回用。通过该种废水处理技术，可以将污水转化为工业用水，提高水资源的利用率。所以，必须根据目的以及水资源等方面的不同，选择合适的反渗透水处理方案。

（三）膜材料的选取

在利用反渗透技术实现污水处理过程中，膜材料的选择是其中最为重要的环节之一。现阶段，膜材料主要可以分为两大类：有机高分子材料和无机材料。无机材料成本较高、具备的功能也非常有限，从经济效益方面不是首要选择。一般情况下，均会选择有机高分子材料制成的透过膜。

（四）运行装置的选择

目前，反渗透水技术装置主要可以分为以下四种类型：一是板框式装置。在最开始阶段，反渗透水处理设备主要采取的就是板框式装置。具有结构简单、方便的特点，压力损失较小，原液管的横截面积较大。同时，管道出现堵塞的概率较小。膜的清洗和更换等步骤较为方便简单。但是存在的不足之处在于，这种装置类型对于膜的要求较高。二是管式装置。现阶段，管式装置的反渗透水处理设备一般情况下会采用玻璃纤维制成的管材料，所需成本较低，并且具有较强的流动性，同时可以有效地控制液体的流量大小，膜的清洗、更换等也非常便捷。其中的最大缺陷在于在制作过程中存在着较大的难度，管道的密封性也是其中一项问题之一。三是中空纤维装置。在该种装置中，膜由中空纤维代替，将其装置到压力容器中。通过这种装置，膜无需支撑材料，并且膜表面积的利用率也非常高。但是，这种装置对于进水的压力具有较高的要求和标准，并且对于膜清洗等环节较为困难。四是卷式装置。卷式装置是将多个卷式组件组装而成，从而形成反渗透装置。该装置最大的特点在于膜的表面积利用率较高，并且管道设计结构较为简单和方便。但是，如果污水中具有悬浮颗粒时，这种装置就无法适用。

（五）膜污染处理

在处理污水过程中，反渗透膜将会面临着一定的污染问题。因此，对于反渗透膜的清洗和更换等步骤就成为其中一项核心的内容。在膜的清洗过程中，清洗溶液主要选取稀盐酸溶液，并且使其PH 值处于2 至3 的区间内。

四、反渗透水处理设备存在的问题和处理方法

一是反渗透水处理设备要想在污水处理中获得更好的发展和更大规模的进展，就必须认识到自身的一些问题，并且从中研发出更多的科技进行改善。水处理设备中反渗透设备为了实现膜壳中的各区间的密封隔离，需要三种不同的密封胶圈，为了减少安装的阻力都要在各密封胶圈的表面涂一层清水或者甘油。在进行这个操作的时候，需要注意，润滑剂应该慎用石油类的油脂润滑剂，要不然就会造成密封胶圈的膨胀，胶圈的膨胀虽然不会直接影响到系统的运行，但是会影响到系统卸载后再次装载，因为膨胀的胶圈很难再次进入到槽里面，也是给设备的操作增加了一定的难度。

二是反渗透中的设备由于膜元件的给水端和浓水端之间存在着压力差，也会因为每只元件的浓水含盐量都高于水含盐量，所以每只元件的给水端渗透压都会沿着流程不断的上升。如果忽视淡水的背压和渗透压就会导致每只元件的产水量逐渐的呈下降趋势。反渗透设备作为污水处理设备中的主要过滤工艺，那么在原水进入反渗透膜中的时候，原水的PH 值会对反渗透膜带来伤害。一般来说，反渗透膜的材质多为复合型膜材料，如果说，这种材料的使用是根据产品规格的PH 值的范围内进行使用的，那么PH 值对膜本身带来的伤害和影响是比较小的。

三是反渗透设备中的保安过滤器在使用一段时间之后，由于使用的年限过久，处理的效果和水的质量可能会发生一些差异。这个时候就会出现滤芯污堵的情况，如果过滤器最初使用的压差和最后使用的压差相比大于0.03MPA 的时候就要考虑更换掉过滤器了。在更改过滤器时要注意一定要先关闭反渗透系统，把压力去除之后，按下设备上泄压阀的按钮，一直到压力表上的指示成零之后，再用专门的扳手将过滤器的滤瓶扭开，最后再将旧的过滤器取下来，然后安装上新的过滤器，扭紧滤瓶，过滤器的更改就完成了。

五、结论

反渗透水处理已经运用到了很多工业园区的发展中，这些设备的发明无非就是给人类的产品指标和生产质量提供了保障，这些设备在运行的同时，人类也应该思考一下社会的环境质量。是什么让这些设备能够出现在人类的视野和生活中，就是因为人类大量的排放废水和污水，让本身应该很好的环境变成了一个需要设备来进行控制的环境，人类的生活质量确实得到了提高，但是我们的环境呢？按照目前的情况来看，未来人类的生活出现的机器可能会代替人的生存，这真的是人类希望的吗，这个问题还得留给世人慢慢思考。当然，反渗透水处理设备既然已经逐渐普及了，技术人员就应该把更多的心思花在未来的发展趋势上，而不是一味地追求过去，社会是一天天进步的，人类的科技也应该跟上社会的发展，为中国的明天制造出更多的惊喜。