超濾反滲透技術(shù)在污水回用系統(tǒng)中的運行及改進(jìn)措施

文/馮麗團(tuán)，佛山市弘峻水處理設(shè)備有限公司

1 超濾反滲透技術(shù)的解析

1.1 超濾膜的簡介

市場上關(guān)于工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的材料更新?lián)Q代的速度非常快，新型的材料更是層出不窮，而超濾膜材料的品種也是數(shù)不勝數(shù)，一般有：聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚醚砜、聚丙烯材料等。關(guān)于超濾膜的基本應(yīng)用原理思路：超濾主要通過是一種叫做物理分離技術(shù)的應(yīng)用，在特定的低壓力之下使工業(yè)污水能夠在膜的表面層進(jìn)行切向流動的狀態(tài)，膜體會自動根據(jù)溶質(zhì)分子量的具體大小而對污水中的各種有害雜質(zhì)進(jìn)行深度過濾，通過這種操作能夠有效地控制水源能夠自動地分解而且不會導(dǎo)致相變情況的發(fā)生。一般情況下，超濾膜濾孔的直徑都是在0.002-0.1μm 以內(nèi)，因此小于濾孔尺寸的一些溶解物質(zhì)才能夠順利地通過超濾膜，膜孔的雜質(zhì)大于濾孔則會被阻攔下來，并且隨著液體的正常排放而被處理。超濾膜的品類主要分為幾個類型，包括：中空纖維、平板式、管式等。

1.2 超濾膜的應(yīng)用特征

主要包括了：超濾的運行過程必須是要在常溫的溫度條件下、并且溫和以及無任何雜質(zhì)破壞，因為這種特征，所以可以針對熱敏感的雜質(zhì)，一般有酶、果汁以及藥物等物質(zhì) 進(jìn)行物質(zhì)分離、濃縮與分級、并且不會發(fā)生相互摻雜的問題，這種應(yīng)用相較過去的技術(shù)最大的差異就是無需再加熱，并且消耗能較低，而且淘汰了過去依賴的化學(xué)試劑，零污染的特征已經(jīng)作為節(jié)能環(huán)保的主要分離技術(shù)；目前的超濾技術(shù)的分離效果非常可觀，工作效率相對提高，特別是在針對稀溶液里面的微量物質(zhì)的識別以及自動回收、低濃度溶液的濃縮效果均取得非常好的效果。低消耗能的主要應(yīng)用主要體現(xiàn)在開展超濾的過程當(dāng)中僅僅采用壓力來作為膜分離的能量，所以這種應(yīng)用的裝置相對來說更加方便、用時較短、并且在靈活的控制和維護(hù)方式等方面都取得一定的突破。

1.3 反滲透膜簡介

反滲透膜一般都是采用高分子技術(shù)材料制作而成的，制作成分包括：芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜、醋酸纖維素膜。而反滲透技術(shù)的操作設(shè)計原理：反滲透膜主要是依靠物理分離的技術(shù)得以應(yīng)用運行，它的主要使用特征是在高于溶液滲透壓的一般情況下，通常受到控制的雜質(zhì)在通過膜體受到限制的時候，能夠促使水質(zhì)得到深度凈化的作用，并且可以針對被隔離出來的一些有害雜質(zhì)進(jìn)行高效地清潔。而因為反滲透膜的孔徑的設(shè)計非常狹小，這種狹小的孔徑能夠有效地將污水中所含有的膠體物質(zhì)、微生物、溶解鹽類、等雜質(zhì)全部進(jìn)行深度地過濾。反滲透膜的的優(yōu)勢在于：凈化效果有明顯的提升、消耗低、環(huán)保、操作工藝及其簡單。

1.4 反滲透膜的特點與優(yōu)勢

特點包括：高速流動之下的脫鹽率相較過去已經(jīng)有了明顯的提高；膜體的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的耐久性提升；較低壓力下同時能夠保持基本的運行功能；而且可以有效地阻擋化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)所帶來的負(fù)面影響；并且它的pH 值、溫度等相關(guān)基本條件在發(fā)生改變時也能夠控制因為變化而帶來的影響等方面的特點，其簡單的加工方式以及成本低廉的有點更是目前工業(yè)應(yīng)用最廣泛的條件之一。

2 超濾反滲透技術(shù)在污水回用系統(tǒng)中存在的問題

表一 污水回用系統(tǒng)整改前參數(shù)

該技術(shù)目前存在的相關(guān)問題主要從設(shè)備、化學(xué)、操作等相關(guān)工藝的幾個方面來對超濾反滲透系統(tǒng)開展全面性的研究，以佛山市某公司酸洗磷化廢水處理后的中水回用系統(tǒng)作為案例系統(tǒng)整改前參數(shù)見表一。其中的弊端結(jié)論主要圍繞在：

（1）核心系統(tǒng)膜的部分元件受到不同程度的磨損，導(dǎo)致超濾反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)問題而出現(xiàn)水質(zhì)不合格的現(xiàn)象；

（2）使用這種技術(shù)時未按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求對氧化進(jìn)行還原以及未采取有效措施對電位進(jìn)行控制，導(dǎo)致了反滲透膜的部分元件出現(xiàn)氧化的情況。

（3）使用化學(xué)藥劑的時候?qū)τ谔砑恿繘]有經(jīng)過嚴(yán)格的斟酌或按照標(biāo)準(zhǔn)使用量進(jìn)行添加，以及未對其運行狀態(tài)下展開嚴(yán)密的監(jiān)控，一般最常見的有因為阻垢劑的投入量明顯不夠因此難以控制不斷結(jié)垢的現(xiàn)象，相反的，若投入的量超過標(biāo)準(zhǔn)會導(dǎo)致有機(jī)污染物發(fā)生堵塞的現(xiàn)象；

（4）對系統(tǒng)的運行情況未有統(tǒng)一的管理監(jiān)督， 以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)方面的丟失。系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠真實地反映超濾反滲透系統(tǒng)在運行狀態(tài)下的參數(shù)，但其缺點在于易受周圍部件的運行變化所干擾。

3 超濾反滲透技術(shù)在污水回用系統(tǒng)的改進(jìn)措施

3.1 實施對策

以上文段主要是針對超濾反滲透技術(shù)的一些運行特點的分析，從而制定出具備針對性的改進(jìn)措施。并結(jié)合技術(shù)要求所需的化學(xué)品、設(shè)備、控制操作等多個層面的相關(guān)問題提出綜合性的解決措施，并且通過將化學(xué)的原理與工藝的設(shè)計進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，結(jié)合相關(guān)的自動化 控制技術(shù)。通過以上手段經(jīng)過長期的試驗以及實踐取得了一定的效果，具備較高的應(yīng)用參考價值。 針對性的解決措施主要包括：

針對已經(jīng)出現(xiàn)破損現(xiàn)象的膜元件按照要求進(jìn)行更換，加強(qiáng)留意壓力差變化，及時進(jìn)行化學(xué)清洗。改善反滲透出水的水質(zhì)，并通過相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求；

分析氧化還原之前的電位測量儀所提示的采樣管道進(jìn)行科學(xué)、合理地改造，將氧化還原電位作為根據(jù)從而精準(zhǔn)地對其實施嚴(yán)密的監(jiān)控控制；

嚴(yán)格按照使用量的要求添加適量的阻垢劑，由電導(dǎo)率來控制阻垢劑投加，避免因量過少結(jié)垢。

記錄的系統(tǒng)性能資料，包括進(jìn)水壓力、壓差、溫度、流量、回收率及電導(dǎo)率。在裝置的維護(hù)管理方面最重要的是水質(zhì)管理，經(jīng)常地作日常水質(zhì)管理記錄，對于及時發(fā)現(xiàn)故障和采取措施是十分有利的。

3.2 實施效果

通過綜合性解決方案的實施后數(shù)據(jù)見表二，相同的電耗下，提高回收率，提高了回用水量，可極大節(jié)省超濾 反滲透系統(tǒng)的運行成本，污水回用系統(tǒng)的性能也獲得明顯改善，通過精準(zhǔn)地針對超濾反滲透系統(tǒng)的局部進(jìn)行嚴(yán)格地清洗以及優(yōu)化、創(chuàng)新。促使復(fù)膜元件的性能能夠在短時間內(nèi)得到修復(fù)，并同步提高了網(wǎng)膜的使用壽命；另一方面，通過對最新型的3D TRASAR 膜智能自動化技術(shù)，這種技術(shù)的最大優(yōu)勢在于能夠精準(zhǔn)地判斷化學(xué)制劑的投添加量以及能夠很好地控制不同用量的使用效果，同時也可以對系統(tǒng)在運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行解析及實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常能夠在及時地進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析并且按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行處理。

表二 污水回用系統(tǒng)整改后參數(shù)

4 結(jié)束語

隨著我國工業(yè)行業(yè)的高速發(fā)展，規(guī)模大小不一的工業(yè)廠房遍布在城鄉(xiāng)之中。工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定的突破，但同時也威脅到了生態(tài)環(huán)境的平衡。工業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照標(biāo)準(zhǔn)的要求合理地對自身的污水回用系統(tǒng)進(jìn)行分析及研究，適當(dāng)做出改進(jìn)措施保證水質(zhì)的質(zhì)量，同時也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的發(fā)展條件。