探究石化企業廢水處理中應用的反滲透技術

林海洋

摘要：目前，我國經濟的快速發展，使得石化企業成為了其中不可或缺的經濟產業，而石化企業的發展以及生產規模的不斷拓展，使得當前排放污染問題也日益嚴峻，如何治理石化企業廢水則成為我國重點關注的問題。反滲透技術主要利用半透膜一側施壓，并保證壓力高于滲透壓值，之后將凈水壓至產水端，同時該技術還能夠除去水中的鹽分，將鹽分沉留在濃水段，保證處理效果。本文主要簡述了反滲透技術的原理及工藝，并分析其在石化企業廢水治理中的應用。

關鍵詞：石化企業;廢水處理;反滲透技術

引言：石油是我國經濟發展中重要的能源之一，但石油卻有著污染性強、能耗較高等特點，在石油生產過程中常常會產生大量的高污染性物質，這些污染物通常都會表現出不同的性質，如多環芳香胺類化合物污染性非常強，若未能進行有效的處理則會對水源造成嚴重污染，而硫胺物質則會導致部分生產設備的腐化等。基于此，石油化工企業的廢水處理有著更高的要求，而反滲透技術的應用則能夠起到較為顯著的效果。

一、反滲透技術的技術原理與工藝

（一）技術原理

反滲透膜具有選擇性的特征，實際在應用時能夠將膜兩側的靜壓差作為主要動力，使其大于水的滲透壓值，并攔截水中的離子物質，通過分離水中的混合物來實現廢水處理。在應用反滲透技術時，需要確保以下兩點：一方面，外加壓力必須高于水的滲透壓力。另一方面，需要保證反滲透膜有著較高的選擇性以及透水性。反滲透膜表面分布密集的小孔，孔徑通常<1nm，能夠有效分離廢水中大多數的有機物、顆粒物、膠體等。

（二）處理工藝

反滲透膜本身針對水的溫度變化以及pH值和特殊的化學物質都較為敏感，所以需要保證進水水體的pH值數在4～10之間、溫度不高于40℃、含鐵量<0.1mg·L-1。而為了保證符合反滲透膜的這些需求，在進水之前就要對廢水進行一系列的處理，如沉降、超濾、活性炭吸附、pH值調節等，之后利用加壓泵將廢水加壓至膜組件，以壓力為動力將其通過反滲透膜，水體中的無機鹽和其他有機物、顆粒物等則能夠進行截留。結合反滲透技術工藝的相關流程和指標，這些物質被截留后形成的濃液還可以進行再次處理或進行利用，而反滲透裝置也可以和超濾等膜裝置組成集成化的膜裝置。

二、反滲透技術應用中存在的問題

（一）反滲透膜壓差較大，化學清洗效果不明顯

一般情況下，當反滲透膜使用過一段時間后，會使得壓差變高，在利用化學清洗之后，壓差也未能有效降低，同時也會影響產水量，對于廢水處理效果造成一定影響。

（二）結垢

在石化企業廢水處理過程中，反滲透技術中各個階段都可能會出現結垢的現象，并且反滲透技術流程中的第一、二段也會出現壓力降低的現象，并且水體流速也會降低，水體中的鹽常常被沖刷走。這些現象的發生長此以往會使得其中碳酸鈣的結垢問題越來越明顯，影響之后的廢水處理產水量。

（三）細菌污染

在反滲透膜的前端，細菌污染和滋生問題較為嚴重，通常都是在超濾產水中，由于溫度等一系列條件導致了細菌的滋生。針對細菌滋生污染的問題，非氧化性的殺菌劑在使用一段時間后會導致細菌提高耐藥性，嚴重時反而會起到反向效果，導致細菌污染問題更加明顯。當殺菌劑投入使用之后，雖然能夠將細菌殺滅，但卻未能清除細菌所留下的軀殼，而這些細菌軀殼同樣會造成水體污染，而且會像結垢一樣越來越多，最后這些軀殼也可能會成為細菌們的食物，為細菌的滋生和繁衍提供條件[1]。

三、反滲透技術問題的解決策略

（一）細菌污染問題的解決

對于細菌污染問題，可以在超濾裝置的前端加入次氯酸鈉藥劑，將細菌殺滅在超濾裝置中，同時在水體中利用余氯來控制細菌的污染，控制細菌滋生問題。除此之外，在反滲透系統的進水端還可以再加入非氧化性殺菌劑來抑制細菌的滋生。反滲透膜前端還要加入一些還原劑，目的則是避免水體中存在余氯對于反滲透膜造成的損傷。而對于鈣離子等化學物質的結垢現象，則需要在反滲透前端加入阻垢劑，阻垢劑的使用濃度需要保證在5×10-6，而消除余氯的還原劑濃度則要在3×10-6，具體濃度需要結合水質信息進行合理調整。

（二）化學清洗

化學清洗能夠解決反滲透膜的細菌及結垢問題，保證產水量以及脫鹽率。化學清洗一般分為酸洗和堿洗兩種，酸洗能夠有效除去反滲透膜中的金屬氧化物和無機物的污染，而堿洗則可以清理反滲透膜的有機污染與細菌等。在化學清洗過程中，配藥濃度需要確保在2.5%左右，洗劑需要在正規的廠家購買，從而保證濃度與效果不會產生較大偏差。一些污染較為嚴重的反滲透膜，需要利用堿洗液與酸洗液的輪流多次清洗，去除反滲透膜中的污染物。可以通過沖擊和浸泡反復應用的方法，利用加藥泵向反滲透中加入藥劑，加藥時長約為1h即可，之后將化學清洗的加藥閥與出藥閥關閉，把清洗藥劑留在膜中進行浸泡，整個浸泡時長約為2h左右，最后打開閥門啟動加藥泵，與沖擊清洗反復利用。在化學清洗過程中需要注意，堿洗時，微生物被殺滅后會產生泡沫，需要對這些泡沫進行清理[2]。

（三）低壓沖洗

低壓沖洗主要把產水排水閥、沖洗進水閥、濃水排水閥等閥門打開，之后打開低壓沖洗泵，讓水在反滲透膜中進行沖擊，清洗反滲透膜中的鹽和其他污染物，最后利用排水閥排出。低壓沖洗所用的水流可以是反滲透處理后的產水，保證水體的潔凈程度，低壓沖洗常在系統中設定為常規操作，開機與停機之間可以沖洗一次，可以將其在系統中設定為每日的例行清洗活動。低壓沖洗的清洗效果與水流的壓力、水流量、沖洗時長相關，沖洗時間一般需要控制在5～10min左右，水流量既要保證高于運行流量，也要控制好流量大小，若是流量太大則可能會將鹽分堵截在膜中無法沖走。而壓力大小則需要根據產水情況而定，一般壓力不需要太高。

結束語：我國對于環境污染問題的重視越來越高，而石化企業則是廢水污水產出的源頭之一，所以，需要根據石化企業目前所面對的問題進行全面分析，將廢水污染控制在可排放標準之內。反滲透技術在工業廢水處理中的效果有目共睹，而為了使其得到更好的應用，則需要不斷進行優化與改善，為我國石化企業的發展提供良好的助力。

參考文獻：

[1]閆紅梅.淺析石化企業廢水處理中應用的反滲透技術[J].化工管理，2018（19）：123.

[2]孟祥斌，程鑫，林殿森.反滲透技術在石化工業廢水回用中的應用[J].煉油與化工，2017，28（05）：29-31.

[3]劉佰秋，臧芳.反滲透技術在廢水處理以及回用過程中的應用分析[J].中國新技術新產品，2017（09）：98-99.