淺析反滲透技術在中水回用裝置中的應用

(安徽節源環保科技有限公司，安徽 合肥 230088)

在工業生產的過程中，大量的工業廢水能被產生，如果我們想要回收利用的話必須采用一定的技術手段，不只能夠縮小廢水的排放，并且能夠降低工業生產本錢。反滲透技術在眾多的工業廢水回用技術中是普遍的常用的技術之一，其具有操作簡略、廢水回用率高的特點，因而廣泛地適宜用于廢水中水回用工程中。

1 反滲透原理簡介

反滲透(RO)膜技術是許多年來使用十分嫻熟的制備超純水技術。其機理主要是，擱置相同體積的稀溶液和濃溶液在半透膜的兩邊，稀溶液因濃度差會滲透到濃溶液側的歷程叫做滲透。滲透平衡狀態時，濃溶液的液面就比稀溶液液面高出一定的高度，造成的壓力差稱為滲透壓。滲透壓的大小被液體的性質支配著，而與種類、濃度、溫度等性質無關。假定人為的施加一個比滲透壓大的壓力在濃溶液一端的話，此時出現的現象是濃溶液側向稀溶液側移動，即原來的方向與滲透壓方向互為反方向的現象叫做反滲透。通過研討詮釋出0.3 nm～1.2 nm粒度的溶質分子能被反滲透膜從水溶液中去除，因此對水溶液中的其他無機離子(除氫離子和氫氧離子外)的去除率高至90%以上，去除其他有機物(低分子量)可達100%，這說明此技術對含氮和氯的化合物以及磷具備良好的脫除功用，所以反滲透技術對污水回用工程特別是某些工業廢水的回用有著十分明顯的優勢[1-2]。

2 回用水處理裝置

某化工企業年產40萬噸合成氨60萬噸尿素，根據工藝條件的不同，該化工企業回用水的綜合進、出水水質包括原水水質(初次調試用水)，循環水排污水及除鹽水站排污水水質，污水處理站排水水質等。回用水處理裝置進水包括處理后的污水，具體的回收水站進水水質指標如表1所示。

回用水裝置主要處理對象為除鹽，目前在我國常用的水的除鹽工藝包括化學除鹽、電滲析、電吸附、膜分離技術、蒸餾法除鹽水處理等工藝。由于該化工企業回收水站中的污水處理站出水及清凈廢水的水質差別較大，水質穩定性也不同，對應的回用水處理有差別。同時也為了考慮后續濃鹽水的處理，確定回用水裝置采用以反滲透為核心的處理工藝，工藝流程為：石化軟化+多介質過濾+超濾+一級反滲透。

表1 回用水站進水水質指標

3 回用水裝置工藝流程

產品水回用于循環水補充水或用于其它化工工藝裝置代替新鮮水。反滲透濃水進入濃水排放處理工序。回用水裝置工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1 回用水裝置工藝流程簡圖

通過生化解決后的出水中主要包括懸浮物、鹽分、菌體和少量殘留的CODcr等，故回用水單元在流程設置上充分思量對這些凈化物質的去除能力和適用性。

污水處理裝置出水提升進入回用水處理裝置，首先通過多介質過濾器除去懸浮物和大分子有機污染物，出水進入超濾單元，經過超濾膜完成了去除廢水中的生物污染物、顆粒物、膠體、濁度、細菌等，滿足反滲透系統的進水水質，超濾裝置的產水率為92%，按時清水反洗和加藥反洗，每隔3～6月對膜進行一次化學清洗，清除膜表面污堵。超濾單元包括超濾水罐、提升泵、精密過濾器、超濾主機以及配套的加藥和清洗設備。

超濾出水進入超濾產水罐，提升去反滲透單元。經RO給水泵提升，RO給水泵出口設置管道混合器，向其投加還原劑和阻垢劑，恢復水中的氧化劑，防止其挫傷反滲透膜，投加阻垢劑是避免水中的鹽在膜表面結垢；加藥后的水通過RO高壓泵和保安過濾器后進入反滲透膜堆，一級反滲透膜堆產水進入產品水池、濃水進入濃水池；反滲透水回收率為75%，脫鹽率大于95%。

反滲透產生的濃水進入濃水排放處理單元，進入Fenton[3-4]單元進行反應，首先進行加酸調節pH值到3～4，加入雙氧水及硫酸鹽鐵，實行反應，氧化難生化有機物，通過加堿反調pH值至中性，進入出水檢測池，達標后排放。為安全起見，流程中加入活性炭吸附系統，出水不能穩定達標時采用活性炭吸附把關。

4 運行出水水質

該化工企業回用水裝置出水用于循環水補充水，運行結果穩定，執行《工業循環冷卻水處理設計規范》GB50050-2007中再生水直接作為間冷開式系統補充水時的再生水水質指標。具體的出水水質如表2所示。

表2 出水水質指標表

5 結語

結合復雜的進水水質，設計采用反滲透技術對該化工企業廢水進行深度處理與回用。作為比較先進的工業廢水回用技術，反滲透技術具備降低功耗、節約成本、操作簡略及凈化率高等方面的優勢，能夠廣泛地應用在各類工業廢水的處理和回收過程中，有效的提高工業廢水的回用率，有利于企業的可持續發展。