引言
某化工企業(yè)采用反滲透技術(shù)對(duì)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，出水用作循環(huán)水補(bǔ)水。本文簡(jiǎn)單介紹了該化工企業(yè)的處理工藝及處理效果，為反滲透技術(shù)在中水回用工程上提供理論依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。
1.反滲透原理簡(jiǎn)介
反滲透(ＲO)膜技術(shù)是多年來(lái)使用十分嫻熟的制備超純水技術(shù)。其機(jī)理主要是：放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(huì)滲透到濃溶液側(cè)的自然過(guò)程叫做滲透。滲透達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，濃溶液的液面會(huì)比稀溶液液面高出一定的高度，形成一個(gè)壓差，此壓力差稱為滲透壓。滲透壓的大小被液體的性質(zhì)支配著，與溶液的種類、濃度、溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。假定人為的在濃溶液一端施加一個(gè)比滲透壓大的壓力的話，此時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是濃溶液側(cè)溶劑向稀溶液側(cè)移動(dòng)，即溶質(zhì)移動(dòng)的的方向與滲透壓方向互為反方向的現(xiàn)象叫做反滲透。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究0.3nm～1.2nm粒度的溶質(zhì)分子能被反滲透膜從水溶液中很好的去除，對(duì)水溶液中的其它無(wú)機(jī)離子(除氫離子和氫氧離子外)的去除率高至90%以上，這說(shuō)明此技術(shù)對(duì)含氮和氯的化合物以及磷具備良好的脫除功效，所以反滲透技術(shù)對(duì)中水回用工程特別是某些工業(yè)廢水的回用有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)。不同的膜對(duì)進(jìn)水要求有較大的差異，半透膜的質(zhì)量直接影響凈化效果，在反滲透系統(tǒng)中是核心物質(zhì)，對(duì)反滲透作用的穩(wěn)定性有很大關(guān)系，通常要求半透膜需要具備一定特征：例如水的滲透性大而且有相對(duì)較高的脫鹽率；半透膜需要穩(wěn)定及均勻的結(jié)構(gòu)以及具備耐溫、抗氧化、高化學(xué)耐久性等。
2.反滲透水處理工藝流程
2.1.反滲透預(yù)處理工藝流程
預(yù)處理工藝流程是從二級(jí)達(dá)標(biāo)廢水、好氧生物曝氣池、混凝池、沉淀池、殺菌劑、砂濾池、超濾、最后到達(dá)反滲透給水池。根據(jù)中水回用系統(tǒng)水源的水質(zhì)特點(diǎn)，為了進(jìn)一步降低廢水COD，應(yīng)將經(jīng)過(guò)生物曝氣池處理后的二級(jí)廢水通過(guò)好氧生物技術(shù)進(jìn)行前期處理，經(jīng)過(guò)混凝、沉淀工藝后，出水投加殺菌劑進(jìn)行殺菌，通過(guò)砂濾池的過(guò)濾能更好地清除雜質(zhì)，然后經(jīng)過(guò)超濾系統(tǒng)進(jìn)一步去除較小雜質(zhì)，降低濁度后，將低濁度的水送進(jìn)反滲透給水池，保持給水池中的余氯濃度維持在
0.2mg/L左右，一定的余氯濃度能更好地殺菌。通常達(dá)標(biāo)排放污水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，水質(zhì)都能有一定程度的改善。
2.2.反滲透處理工藝流程簡(jiǎn)介
反滲透處理工藝的流程是反滲透給水池、增壓水泵，加藥系統(tǒng)(還原劑+阻垢劑)、保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)反滲透系統(tǒng)前把亞硫酸氫鈉投入水中讓余氯還原，主要是避免殘留余氯對(duì)聚芳香酰胺復(fù)合反滲透膜元件的氧化破壞，造成膜性能下降，從而對(duì)系統(tǒng)的出水水質(zhì)產(chǎn)生影響，另外為了預(yù)防系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢需要加入阻垢劑，進(jìn)而保障反滲透系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。 2.3.反滲透系統(tǒng)的結(jié)垢
在反滲透膜除鹽過(guò)程中，給水在流過(guò)膜元件時(shí)較純的水透過(guò)膜形成產(chǎn)品水，而給水在系統(tǒng)中不斷被濃縮，原水中的溶解性物質(zhì)會(huì)因達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而析出。在反滲透系統(tǒng)中最常見(jiàn)的水垢為CaC03垢。但水垢一般很少為純物質(zhì)，通常是以一種化合物為主并摻雜了多種其他化合物的混合物，較難清理。因此，膜系統(tǒng)一旦結(jié)垢將造成膜系統(tǒng)壓差快速上升、產(chǎn)水量減小、產(chǎn)水水質(zhì)惡化以及膜結(jié)構(gòu)破壞的嚴(yán)重后果，這就要求我們?cè)谌粘＿\(yùn)行中要加強(qiáng)工藝管理，防止結(jié)垢現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少反滲透膜結(jié)垢的方法主要有：
（1）做好來(lái)水的預(yù)處理工作，特別要注意反滲透進(jìn)水SDI值要符合進(jìn)水要求，對(duì)于污水處理后的達(dá)標(biāo)水作為回用水原水要做好殺菌工作防止微生物在系統(tǒng)內(nèi)滋生。
（2）在反滲透運(yùn)行過(guò)程中，要維持合適的運(yùn)行壓力，一般情況下，提高操作壓力會(huì)使產(chǎn)水量增大，但壓力過(guò)大又會(huì)使膜層壓實(shí)。
（3）反滲透短期停運(yùn)時(shí)應(yīng)對(duì)膜系統(tǒng)用產(chǎn)水進(jìn)行低壓沖洗，將濃水置換出系統(tǒng)；長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)也要定時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)沖洗操作。
（4）在反滲透系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)產(chǎn)水減少及壓力上升時(shí)，表明膜系統(tǒng)有結(jié)垢或污染，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗。
（5）密切關(guān)注水質(zhì)分析情況，依據(jù)藥劑投加方案調(diào)節(jié)阻垢劑加藥量，一般投加量為2～5ppm。
（6）嚴(yán)防加藥設(shè)備及管線的跑、冒、滴、漏，確保藥液全部加入反滲透進(jìn)水管道并混合均勻，真正使藥液發(fā)揮作用，起到防止結(jié)垢的目的。
3.回用水處理裝置
某化工企業(yè)年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇20萬(wàn)噸醋酸，根據(jù)工藝條件的不同，該化工企業(yè)回用水的綜合進(jìn)水水質(zhì)包括循環(huán)水排污水、除鹽水站排污水、污水處理站排水水等。回用水裝置主要處理目標(biāo)為除鹽，目前在我國(guó)常用的水的除鹽工藝包括化學(xué)除鹽、電滲析、電吸附、膜分離技術(shù)、離子交換除鹽水處理等工藝。由于該化工企業(yè)回用水站中的污水處理站出水及清凈廢水的水質(zhì)差別較大，水質(zhì)穩(wěn)定性也不同，對(duì)應(yīng)的回用水處理有差別。同時(shí)也為了考慮后續(xù)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(zhì)過(guò)濾+超濾+一級(jí)反滲透。通過(guò)生化處理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(shè)置上充分思量對(duì)這些凈化物質(zhì)的去除能力和適用性。污水處理裝置出水提升進(jìn)入回用水處理裝置，首先通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器除去懸浮物和大分子有機(jī)污染物，出水進(jìn)入超濾單元，經(jīng)過(guò)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(xì)菌等，滿足反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)，超濾裝置的產(chǎn)水率為92%，定時(shí)進(jìn)行清水反洗和加藥反洗，每隔3～6月對(duì)膜進(jìn)行一次化學(xué)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(guò)濾器、超濾主機(jī)以及配套的加藥和清洗設(shè)備。超濾出水進(jìn)入超濾產(chǎn)水罐，提升去反滲透單元。經(jīng)ＲO給水泵提升，并經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器過(guò)濾，且在ＲO給水泵出口設(shè)置管道混合器，向其投加還原劑和阻垢劑，投加還原劑是為了防止余氯損傷反滲透膜，投加阻垢劑是避免水中的鹽在膜表面結(jié)垢;加藥后的水通過(guò)ＲO高壓泵后進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)，一級(jí)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)品水池、濃水進(jìn)入濃水池;反滲透水回收率為75%，脫鹽率大于95%。反滲透產(chǎn)水用作循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水，反滲透產(chǎn)生的濃水進(jìn)入濃水排放處理單元，進(jìn)入臭氧接觸池以及BAF單元進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低濃水中的有機(jī)物后進(jìn)入出水檢測(cè)池，達(dá)標(biāo)后排放。為安全起見(jiàn)，流程中加入活性炭吸附系統(tǒng)，出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放時(shí)采用活性炭吸附進(jìn)行最后把關(guān)。
結(jié)語(yǔ)
結(jié)合復(fù)雜的進(jìn)水水質(zhì)，設(shè)計(jì)采用反滲透技術(shù)對(duì)該化工企業(yè)廢水進(jìn)行深度處理與回用。作為比較先進(jìn)的工業(yè)廢水回用技術(shù)，反滲透技術(shù)具備降低功耗、節(jié)約成本、操作簡(jiǎn)略及凈化率高等方面的優(yōu)勢(shì)，能夠廣泛地應(yīng)用在各類工業(yè)廢水的處理和回收過(guò)程中，有效的提高工業(yè)廢水的回用率，有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
