本文摘要：摘要：我國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家，水災(zāi)害、水污染嚴(yán)重影響國家的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展。水污染治理刻不容緩，將反滲透技術(shù)處理應(yīng)用在水污染處理技術(shù)中不僅能大大提升水處理效果還能使廢水有效回收利用。在水處理工作上做好反滲透技術(shù)應(yīng)用尤為重要。反滲透水
摘要：我國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家，水災(zāi)害、水污染嚴(yán)重影響國家的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展。水污染治理刻不容緩，將反滲透技術(shù)處理應(yīng)用在水污染處理技術(shù)中不僅能大大提升水處理效果還能使廢水有效回收利用。在水處理工作上做好反滲透技術(shù)應(yīng)用尤為重要。反滲透水處理技術(shù)操作簡單、易于掌握、成本低廉得到人們的廣泛關(guān)注。本文圍繞淺析反滲透水處理技術(shù)的基本原理、反滲透水處理具體應(yīng)用技術(shù)和反滲透水處理技術(shù)未來應(yīng)用趨勢，三個維度展開深入解析。
關(guān)鍵詞：反滲透水處理,技術(shù)特點,應(yīng)用前景
水處理論文投稿刊物：《水處理技術(shù)》主要刊登各種水處理方法的研究和應(yīng)用成果，尤其是膜技術(shù)在水處理、化工、電力、電子、煤炭、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、鐵路、環(huán)保、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用成果，同時為水資源開發(fā)、工業(yè)用水除鹽、工藝用水處理、超純水制備、廢水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技術(shù)。
0引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步，水環(huán)境污染亦日趨嚴(yán)重，水環(huán)境污染問題成為世界性的頭號環(huán)境治理難題。水環(huán)境嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境的同時，已經(jīng)嚴(yán)重影響到人們的生產(chǎn)及生活問題。為此，加強水污染防治工作迫在眉睫[1]。反滲透技術(shù)在水污染中日益受到人們的關(guān)注。特別是在城市水污染治理、日常飲用水處理等方面得到普遍應(yīng)用。
1淺析反滲透水處理技術(shù)的基本原理
反滲透膜是實現(xiàn)反滲透技術(shù)的核心元件，是具有一定特性人工半透膜，采用高分子材料，模擬生物半透膜材料制成[2]。反滲透又稱逆滲透，是以壓力差為推動力，從水溶液中分離出溶劑的膜分離操作，是實現(xiàn)水過濾雜質(zhì)的過程。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，對膜一側(cè)施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時，溶劑會向反方向滲透，將這些物質(zhì)和水分離開來[3]。在膜的低壓側(cè)得到的溶劑稱為滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液稱為濃縮液。若用反滲透技術(shù)處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。就可以使反滲透壓力，達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。
2反滲透水處理具體應(yīng)用
2.1反滲透水處理在城市水污染應(yīng)用
有數(shù)據(jù)表明：中國是一個干旱缺水嚴(yán)重的國家，淡水資源總量不足28000億立方米，占全球水資源的6%(而中國人口占比全球超過18%)，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國的人均水資源量只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。隨著城市化進(jìn)程節(jié)奏加快，城市生產(chǎn)生活用水呈現(xiàn)逐年上升趨勢。
城市對水污染治理包括對污染水的回收及凈化工作，污水處理廠將回收回來的污水通過凈化后，提取水中優(yōu)質(zhì)的淡水資源。反滲透水處理技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到城市水污染回收利用中。例如，日本屬于島國，地域狹窄、資源匱乏。日本政府對水資源問題高度重視。在日本污水處理廠注重對污水回收利用，將反滲透水處理技術(shù)通過改進(jìn)后，提高污水回收率。
2.2反滲透水處理在日常飲用水應(yīng)用
在我國長江以北流域，城市用水多為地下水，地下水中鹽分及微生物含量較高，致使水分子中攜帶電離子含量極高。在這些地區(qū)的污水處理廠采用高科技反滲透水處理技術(shù)，提高地下水使用率。通過升級后的反滲透水處理技術(shù)使用8.5inch的中空纖維組件，透水水質(zhì)在200～2500ppm，反滲透水處理工藝可靠穩(wěn)定污水回收率高達(dá)45%[4]。
城市日常水污染處理采用反滲透水處理的集成技術(shù)，替代傳統(tǒng)沉淀+過濾+臭氧-活性炭等較粗處理工藝，100%去除市政給水中的藻類、微生物、細(xì)菌、大腸桿菌等，大幅降低殺菌用氯用量，保障飲用水安全。此項集成技術(shù)處理出的水質(zhì)較為穩(wěn)定，而且也不受未處理前的水質(zhì)波動影響;處理工藝流程短，整體占地面積小(比傳統(tǒng)減少1/2-2/3);使用壽命長，產(chǎn)水率高;是市政給水管理的發(fā)展方向。作為新一代自來水生產(chǎn)技術(shù)，能夠很好解決生活飲用水的安全和衛(wèi)生問題，出水水質(zhì)好，滿足或超過國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)[5-8]。
2.3反滲透水處理在工業(yè)廢水中的應(yīng)用
環(huán)境污染伴隨著工業(yè)發(fā)展而來，工業(yè)廢水中含有大量的金屬物質(zhì)，工業(yè)廢水處理中主要是去除化學(xué)需氧量、懸浮物、硫化物、石油類、氰化物、六價鉻、鉛、鎘等物質(zhì)。工業(yè)廢水區(qū)別于其他的廢水，根據(jù)排放廢水的水質(zhì)結(jié)構(gòu)制定不同的治理和回收方法。工業(yè)廢水回收是一項有效的防治水污染措施，既可以充分利用循環(huán)利用水資源，又可以有效減少和避免水環(huán)境污染。
針對現(xiàn)階段我國工業(yè)廢水反滲透水技術(shù)處理及應(yīng)用實行分別收集的制度。反滲透水技術(shù)處理工藝在工業(yè)廢水處理中利用，符合工業(yè)經(jīng)濟(jì)合理的總體設(shè)計原則，力求節(jié)能降耗、工程投資低、運行成本低、操作管理方便的廢水處理要求。其中，用于工業(yè)上，如處理鉻、鎬、鎳，含氰，含酸，含堿，含有大量重金屬離子和處理電鍍廢水的反滲透水處理裝置已經(jīng)達(dá)到120臺套。在反滲透水處理裝置中的組件采用卷狀式及內(nèi)管式結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝置過濾運行時，壓強在218MPa，可以充分的、有效的對重金屬離子回收[9]。
2.4反滲透水處理在火電廠中的應(yīng)用
火電廠在水污染處理中，主要包括：沉淀、過濾、超濾、反滲透和電滲析幾個方面。為了達(dá)到火電廠廢水零排放的目標(biāo)，廢水治理系統(tǒng)可分為廢水處理系統(tǒng)和廢水回收系統(tǒng)兩個部分。廢水處理系統(tǒng)由反滲透、弱酸及外排方式，其中，反滲透技術(shù)應(yīng)用于處理微濾過程，將回水直接返還到管網(wǎng)中，有效提升水資源循環(huán)利用率減少水資源的浪費。廢水回收系統(tǒng)將火電廠內(nèi)各處廢水集中回收后，利用電廠的除塵和除渣作用直接回收利用。通過反滲透技術(shù)在火電廠的污水處理中的應(yīng)用，能夠高效的加快火電廠污染防治工作的發(fā)展。
3反滲透水處理技術(shù)未來應(yīng)用趨勢
反滲透水處理技術(shù)具有低能耗、高效率等突出優(yōu)點，是目前應(yīng)用最為廣泛的分離技術(shù)之一。反滲透膜的性能是影響反滲透過程效率的決定因素，反滲透膜的研制一直是國內(nèi)外膜領(lǐng)域的研究熱點。特別是近年來，石墨烯、碳納米管等新型材料展現(xiàn)出優(yōu)異的水傳遞行為，成為新型反滲透膜材料的研究熱點[10]。20世紀(jì)60年代，反滲透膜在廢水處理和海水淡化方面發(fā)揮了重要作用，隨著我國近年來對水污染治理力度上不斷的加強，在反滲透水處理技術(shù)和新型的反滲透膜研制領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇碌陌l(fā)展機遇。
反滲透水處理工藝應(yīng)用向低耗能、高效率過濾水、抗污染、適用于更為廣泛的水質(zhì)方向發(fā)展。反滲透水處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代社會對水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境重視的結(jié)果，隨著時代的發(fā)展，必將加速反滲透水處理革新。當(dāng)前我國反滲透水處理水平與外國技術(shù)相比存在一定差距。這需要提升國家對防治水污染工作高度重視的同時，相關(guān)行業(yè)積極開展反滲透水的研究實驗工作，開展在膜反應(yīng)機制與膜性能調(diào)控研究、連續(xù)化成膜條件控制與膜結(jié)構(gòu)關(guān)系、膜產(chǎn)品應(yīng)用性能評價等將是規(guī)模化反滲透膜研究的方向工作，為反滲透水處理技術(shù)的發(fā)展助力[11-12]。
4結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、時代文明的進(jìn)步，帶來人口數(shù)量的迅猛增長、水環(huán)境受到污染等一系列生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境問題。水污染問題已經(jīng)不單是地域性，逐步走向全球性。隨著時代發(fā)展，反滲透水處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用到廢水處理中，依托當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的變革創(chuàng)新和反滲透水處理技術(shù)的日趨成熟，充分發(fā)揮滲透膜在分離技術(shù)中的作用。更好的服務(wù)于水處理工作同時，提高污染水的回收利用價值[13]。
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