全膜法水處理工藝技術及其應用分析

黃書恒（江蘇潤地環保有限公司，江蘇 昆山215300）

現階段，在水處理技術逐步完善的推動下，全膜法日趨成熟，該工藝具有諸多優點，如不需要酸堿再生、便于操作、出水水質穩定等等，正因如此，使得全膜法的應用范圍不斷擴大。除了可以利用全膜法水處理工藝制取純水之外，還可在環保工程中對污水進行處理。借此，下面就全膜法水處理工藝技術及其應用展開分析探討。

1 全膜法水處理工藝的技術優勢

全膜法是一項綜合性較強的水處理工藝，其中涵蓋諸多先進的技術，如UF（超濾）、EDI（連續電解除鹽）、RO（反滲透）等等。通過該工藝可對水中的污染物進行有效去除，從而提高水質，減輕水環境污染。全膜法的技術優勢體現在如下幾個方面：

1.1 建設成本低

全膜法的占地面積約為臭氧活性炭水處理工藝的33-50%左右，由于占地面積比較小，從而使得全膜法的基礎建設成本較低。現場設備設施的安裝量小，節省了前期投入資金[1]。此外，因全膜法無需進行酸堿再生，不但簡化了工藝流程，而且還符合環保要求。

1.2 性能更加完備

與傳統的水處理工藝相比，全膜法的各方面性能更加完備，它的自動化程度非常高，高低壓保護的設置，使整個系統的運行安全性得到顯著提升；系統中關鍵設備的故障率相對較低，能夠保證系統的連續運行，不但降低了維護成本，還使利用效率得以提高；系統運行過程中，水的回收率比較高，經EDI處理后的水均可回收再利用，出水水質的穩定性較好。

1.3 便于調試

全膜法水處理系統中的設備調試無需過多的前提條件，整個過程相對比較簡單，當出水的淤泥密度小于5.0時，便可進行調試；從設備調試開始直至得到合格的出水水質所需的時間比較短，調試中酸堿的用量少，與環保要求相符。

2 全膜法水處理工藝技術的應用

由于全膜法所具備的上述技術優勢，使其得到越來越廣泛的應用，涉及的領域不斷進增多，如純水制取、環境保護等等。

2.1 在純水制取中的應用

（1）制取流程

①控制水溫。通常情況下，RO 的產水量會受到水溫的影響，由相關試驗結果可知，當水溫降低1℃，RO的產水量大約會下降3.5%左右。因此需要對水溫進行有效地控制[2]。在應用全膜法對純水進行制取時，如果進水的溫度低于預先設定好的溫度時，會對RO 產水量造成一定的影響。為避免這一問題的發生，可以利用蒸汽對進水進行加熱，提高其溫度，從而使其達到設定水溫的要求，確保產水量的穩定性。

②UF系統。在應用全膜法制取純水的過程中，超濾膜的選用至關重要，直接關系到處理效果，要保證選用的超濾膜具有良好的耐污性，易于反洗恢復，截留分子量的質量單位越高越好。對UF 系統進行設計時，為最大限度地降低設備自身的污染速度，從而達到延長藥洗周期的目的，可以采用濃水循環、小藥洗、反洗等技術措施。其中反洗可設定為每間隔30min一次，這樣能夠避免污染物大量堆積在膜表面，從而提高UF 系統的運行穩定性。

③RO系統。在RO系統中，可以選用抗污染性能較好的苦咸水膜元件，并在一級進水加藥中，使用阻垢劑和NaHSO3，這樣除了能夠有效避免結垢之外，還能對水中的余氯進行去除；在二級進水加藥選用NaOH，以此來對水的pH進行調節[3]。RO二級濃水以兩路的方式進行回流，其中一部分回流至高壓泵前，之所以采用這樣的設計主要是因為二級的回收率較高，而濃水側的流速相對較低，分為兩路后能夠大幅度提升進水側的流速，并在湍流的作用下，對滯留層產生破壞，從而避免膜的表面出現大量的結垢，由此可顯著提升RO 系統的除鹽效果。不僅如此，通過這樣的設計還能達到酸堿中和的目的，有助于減少堿的投加量。

④EDI 系統。在應用全膜法制取純水的過程中，如果采用的是多模塊并聯的方式，應保證各個模塊的進出水量恒定，所以在系統設計時，需要在各個模塊上配置流量調節裝置，從而使各個模塊的濃水流量、產水流量保持高度的一致性，這樣能夠提高系統的運行穩定性，有助于延長各個模塊的使用年限[4]。

（2）應用效果

全膜法水處理工藝制取純水產水水質較為穩定，進水經超濾處理后的淤泥密度在3.0 以下，滿足RO 對進水水質的要求。整個系統可實現全自動控制，運行安全、可靠，便于操作，經濟環保，是制取純水的有效方法，具有良好的推廣使用價值。

2.2 在環境保護中的應用

全膜法在水中雜質的去除方面具有非常顯著的效果，因此，可在環境保護中對全膜法進行應用。

（1）超濾膜的應用

超濾膜是UF技術的核心，其材料的種類較多，借助壓強的作用，超濾膜可以對水中的溶質進行有效分離，可以按照被分離物質的分子量、質量、膜孔結構等因素，對壓強進行合理確定，從而確保超濾效果。同時，在應用超濾膜對水質進行處理時，需要除菌和消毒，使出水水質達到國家標準的規定要求。

（2）RO工藝的應用

水中含有各種各樣的雜質，利用RO 工藝能夠對雜質起到一定的阻滯效果。在RO工藝中，反滲透膜是核心部分，其材質具有一定的特殊性，主要是由RO 復合膜與醋酸纖維素制作而成，除了本身比較細膩之外，還具備超強的融水效果，能穿透水分子，降低雜質的污染程度。在環保工程中應用RO工藝時，可通過變壓器控制加壓，避免高壓沖擊對反滲透膜造成影響。在全膜法中，RO工藝是較為重要的組成部分之一，它可以對膜起到有效地保護。應用RO 工藝對工業廢水進行處理時，要投加阻垢劑，借此來對鎂、鈣等離子進行阻滯，使其形成污垢，以便進行反滲透。此外，在RO工藝中，為對水中的顆粒雜質進行有效控制，應改變分子量，完善有機質，并在脫鹽系統中減少樹脂的周期應用，從而達到降低酸堿消耗量的目的。

（3）EDI工藝的應用

在環保工程中通過對EDI工藝的應用，主要是借助電極作用來完成離子交換，從而使樹脂再生，經反復電解達到脫除水中鹽的目的。由此除了可以使水質的純度獲得提升之外，還可以保證水質安全。通過拋光床的加入，能降低水的離子濃度，經過精煉后，便可提取到純度較高的水。由于拋光床無法進行循環利用，因此，在實際應用中，為提高生產效率，要定期對拋光床進行更換。同時，為形成穩定的EDI單元，應利用交換膜對填充過程進行完善。

3 結語

綜上所述，全膜法水處理工藝以其自身所具備的技術優勢，在多個領域中得到廣泛應用。通過全膜法能夠制取純水，并且還能在環保工程中，對污水進行有效處理，去除水中的雜質，改善水質。未來一段時期，應當加大對全膜法水處理工藝的研究力度，除對現有的技術進行不斷優化之外，還應開發一些新的技術，從而使其更好地為各個領域服務。