反滲透技術(shù)( RO) 是一種采用膜分離的技術(shù)，它具有環(huán)保、適應(yīng)性強(qiáng)、脫鹽率高的特點(diǎn)。80 年代初開始在我國得到發(fā)展，近些年在鋼鐵電力等行業(yè)的水處理技術(shù)中得到廣泛的運(yùn)用。

　　1、反滲透技術(shù)

　　1． 1 反滲透膜及技術(shù)原理

反滲透膜是用高分子材料制成、具有選擇性半透性質(zhì)的薄膜。用于水處理的反滲透膜可以允許水分子透過膜，但水中所含的離子、有機(jī)物分子等不能透過。反滲透的除鹽原理是水在外加壓力的作用下，水分子克服反滲透膜兩側(cè)的滲透壓，透過膜到達(dá)膜的另一側(cè)( 淡水側(cè)) ; 而水中的鹽分、有機(jī)物分子等雜質(zhì)則被膜攔截住，留在膜上，從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。反滲透技術(shù)從本質(zhì)上講是一種橫流性的過濾技術(shù)，過濾液體會橫向流過反滲透膜，部分原水在外界壓力下透過這層膜形成成品水，而未被轉(zhuǎn)化為成品水的液體和鹽類繼續(xù)流過反滲透膜表皮，逐漸形成濃水被排掉，這一過程還可以將截留的懸浮物沖刷帶走，阻止了垂直過濾技術(shù)下固體的沉積。

　　1． 2 反滲透膜的類型及卷式膜組件的特點(diǎn)

　　按照材料來分，用于水處理的反滲透膜主要有兩種類型: 一種是醋酸纖維膜，這是最早應(yīng)用于水處理領(lǐng)域的反滲透膜。另一類是用聚酰胺類材料制成的復(fù)合膜，我國很多工廠所用的反滲透膜是抗污染聚酰胺復(fù)合膜，這種復(fù)合膜的特征是由兩種以上的材料制成，用很薄的致密層與較厚的多孔支撐層復(fù)合而成，多孔支撐層起增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度作用，致密層起脫鹽作用。膜形式是卷式復(fù)合膜，卷式膜元件相對于平板式、圓管式、中空纖維式膜元件來說，它的特點(diǎn)是: ①水流通道有隔網(wǎng)空隙構(gòu)成，水在流動(dòng)過程中被隔網(wǎng)反復(fù)切割反復(fù)匯集呈波浪起伏前進(jìn)，提高了水流的紊動(dòng)強(qiáng)度，減少了濃差極化;②水沿膜表面呈薄層流動(dòng)，這種薄層的流動(dòng)設(shè)計(jì)既提高了膜的裝填密度，又有利于降低膜表面的滯流層厚度，同樣有利于減少濃差極化; ③膜的裝填密度比較高，僅次于中空纖維膜組件; ④與中空纖維和板框式結(jié)構(gòu)相比較，卷式膜元件在給水通道抗污染能力、設(shè)備空間要求、投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面具有明顯的優(yōu)越性。

　　2．反滲透系統(tǒng)在工業(yè)水處理中的實(shí)際應(yīng)用情況

水處理系統(tǒng)工藝流程為原水 →生水箱→自清洗過濾器→超濾裝置→清水箱→保安過濾器→反滲透裝置→除碳器→除碳水箱→陽離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→機(jī)爐或化工裝置。

反滲透裝置由膜組件、高壓泵以及相關(guān)儀表、閥門和管件組成。高壓泵前設(shè)有保安過濾器，保安過濾器內(nèi)裝有過濾孔徑為5μm 的濾芯，這些濾芯會過濾掉任何大于5μm 的膠體顆粒，對下游RO 膜起保護(hù)作用，否則RO 膜表面極易結(jié)垢污堵。進(jìn)水管道上連有還原劑、阻垢劑加藥管道，此外進(jìn)水管道上設(shè)有取樣口便于測量進(jìn)水SDI 值。

　　2.1、系統(tǒng)連接與運(yùn)行方式

　　原水其實(shí)就是最先進(jìn)入化學(xué)處理裝置的水， 而在沒有經(jīng)過處理過的原水還要在經(jīng)過一系列的設(shè)備才可以真正的進(jìn)入反滲透膜，而在經(jīng)過處理過后的水就會被稱作是淡水。主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼（壓力容器）、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質(zhì)，使出水滿足使用要求。

　　2.2、反滲透系統(tǒng)組成

　　據(jù)本人了解，反滲透系統(tǒng)普遍是由以下幾點(diǎn)構(gòu)成的：預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置、后處理系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。

　　2.2.1 保安過濾器

　　精密過濾器又稱保安過濾器，一般設(shè)置在壓力容器之前，以去除濁度1 度以上的細(xì)小微粒， 其可以保證在工作運(yùn)行的過程中滿足此工序?qū)M(jìn)水速度、量的要求；有時(shí)也設(shè)置在整個(gè)水處理系統(tǒng)的末端，防止細(xì)小微粒進(jìn)入成品水。

　　2.2.2 高壓泵

　　其設(shè)計(jì)的最主要目標(biāo)其實(shí)就是為了能夠保證純水滲透進(jìn)反滲透裝置的時(shí)候可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)， 最主要的作用就是給予其足夠的壓力。

　　2.2.3 反滲透膜組

　　在滲透膜裝置中的水被分為了兩種：淡水、濃水。而對于這兩種水都有其控制閥門， 在控制其濃度比例的時(shí)候要保證其回收率可以達(dá)到四分之三，尤其是脫鹽率的要求就更加嚴(yán)格，不得少于98%。

　　2.2.4 阻垢劑投加系統(tǒng)

反滲透阻垢劑是專門用于反滲透（RO）系統(tǒng)及納濾（NF）和超濾（UF）系統(tǒng)的阻垢劑，可防止膜面結(jié)垢，能提高產(chǎn)水量和產(chǎn)水質(zhì)量，降低運(yùn)行費(fèi)用。

　　2.2.5 清洗裝置

　　必須要定期的對其進(jìn)行清潔，一般是3~6 個(gè)月清洗一次，并且，即使是清洗工作也是要專業(yè)人士為其設(shè)計(jì)專門的工作程序。

　　3． 反滲透長期運(yùn)行出現(xiàn)的一些問題

　　為了保證膜長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)嚴(yán)格遵照膜廠家規(guī)定的膜元件使用限制條件，包括操作壓力、進(jìn)水流量、溫度、進(jìn)水pH 值范圍、進(jìn)水濁度、進(jìn)水SDI，進(jìn)水余氯等，由于本廠的反滲透系統(tǒng)前設(shè)有超濾裝置，且一段反滲透前設(shè)有保安過濾器( 壓差達(dá)到0． 1MPa 即進(jìn)行濾芯更換) ，反滲透進(jìn)水水質(zhì)相對較好，水溫控制在25 ± 2℃，一段進(jìn)水壓力一般不超過1． 0MPa，進(jìn)水pH7 ～ 9，電導(dǎo)1000μs /cm，經(jīng)過加還原劑處理后ORP 一般控制在小于250mv，SDI值嚴(yán)格控制小于4，濁度＜ 1NTU，余氯＜ 0． 1mg /L，因此對膜元件的保護(hù)較好。但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，反滲透裝置也相繼出現(xiàn)了一些問題，集中表現(xiàn)為淡水水質(zhì)、產(chǎn)水量或運(yùn)行壓力的異常，主要特征是淡水電導(dǎo)率上升、產(chǎn)水量減少或運(yùn)行壓力增加。

　　根據(jù)具體情況分析污染主要來自兩方面。第一、反滲透進(jìn)水中所含的膠體、微生物等物質(zhì)。這些污染物會截留在膜的表面形成污染層，且污染主要分布在膜的前段。為了防止微生物在膜上的滋生，我廠采用的方法是加氯殺菌，由于水中殘留的余氯對膜元件具有破壞性，因此在加氯殺菌后，在反滲透進(jìn)水管加還原劑，控制反滲透進(jìn)水余氯不超過0． 1mg /L。盡管原水中所含的絕大部分微生物、膠體、懸浮物、顆粒等雜質(zhì)會在預(yù)處理中去除，以確保水質(zhì)達(dá)到RO 膜的進(jìn)水要求，但進(jìn)水中仍會殘留少量膠體、微生物等物質(zhì)，長時(shí)間勢必會運(yùn)行影響反滲透的脫鹽效果。第二、反滲透運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的結(jié)垢物質(zhì)。

　　膜元件內(nèi)沉積鹽類主要為鈣鹽和鎂鹽及鐵離子污染。由于本廠采用的是復(fù)合膜，因此日常運(yùn)行中采用加阻垢劑方式來防垢。針對長時(shí)間運(yùn)行產(chǎn)生的以上兩種類型污染，平均三個(gè)月進(jìn)行一次化學(xué)清洗。根據(jù)污染物情況，清洗過程分酸洗和堿洗，酸洗溶液為1% ～ 2%檸檬酸，堿洗溶液為1． 0%EDTA + 0． 1%氫氧化鈉，清洗方式采用靜態(tài)浸泡和循環(huán)清洗相結(jié)合的方式，靜態(tài)浸泡一般設(shè)定為30min，具體時(shí)間根據(jù)膜的污染程度而定。清洗過后均采用低壓沖洗，直到排出的淡水清潔、無泡沫或無清洗液。經(jīng)過三年運(yùn)行實(shí)踐證明，清洗過后效果較好，壓差和流量基本可以恢復(fù)，但后期幾次清洗后產(chǎn)水電導(dǎo)變化不大。

　　在人口眾多，水資源不斷匱乏的今天，如何提高水資源利用率和降低水處理成本，對企業(yè)而言是關(guān)系到企業(yè)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)以及社會利益的重大問題。為了解決這些問題，水處理方法也在不斷地發(fā)展和成熟。20 世紀(jì)60 年代迅速崛起的膜分離技術(shù)，無論是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、降低能耗及污染防治等方面都有明顯的優(yōu)勢。反滲透技術(shù)的凈化效率高，設(shè)計(jì)和操作簡單，切實(shí)解決了目前水處理面臨的許多難題。