自20世紀(jì)50年代現(xiàn)代反滲透處理工藝的發(fā)現(xiàn)，到60年代的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，時(shí)至今日經(jīng)過50多年的發(fā)展，反滲透水處理技術(shù)已成為當(dāng)今世界上最先進(jìn)的脫鹽技術(shù)之一，成功地應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，如電力、化工、石品軟料、制藥、電子、冶金等行業(yè)。到20世紀(jì)初，反滲透技術(shù)在水處理的市場(chǎng)份額每年都以很快的速度增長(zhǎng)，它與許多高科技產(chǎn)品一樣，技術(shù)含量高，科技附加值高，易操作，使用方法易掌握。針對(duì)不同水源中水質(zhì)的不同情況，在反滲透處理工藝的選擇上也會(huì)不同。為了讓反滲透系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，需要對(duì)不同的水源進(jìn)行針對(duì)性的工藝設(shè)計(jì)，本文著重介紹一下反滲透處理工藝在地下水處理中的應(yīng)用。 

地下水處理中反滲透處理工藝的選擇

地下水作為一種水源，在中國(guó)有很廣泛的分布，取水也相對(duì)容易。但是由于地下水的水質(zhì)時(shí)常會(huì)受到氣候等外在因素的影響，波動(dòng)性較大。比如下雨天，地下水的懸浮物（SS）就會(huì)非常高，如果此時(shí)的水如果進(jìn)入到反滲透系統(tǒng)中，則系統(tǒng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生不可逆的污堵，所以在處理工藝的選擇上要特別注意，一般情況下反滲透的預(yù)處理工藝中會(huì)選擇相應(yīng)的機(jī)械過濾器，來有效的降低地下水中不確定的高懸浮物對(duì)反滲透裝置的污堵；比如說喀斯特地形，則地下水的硬度就會(huì)非常大，一般會(huì)通過添加相對(duì)應(yīng)的阻垢劑來防止反滲透系統(tǒng)的結(jié)垢。針對(duì)地下水的處理，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在已經(jīng)有幾個(gè)較好的反滲透處理工藝，本文節(jié)選了其中一種反滲透處理工藝作為著重介紹，提供一個(gè)參考。具體的處理工藝流程圖如下所示。

工藝流程圖

反滲透處理工藝的詳解

現(xiàn)場(chǎng)圖

1）混凝過濾 

由于井水受到下雨等外在因素的影響很大，水中常夾帶大量泥沙，濁度變化較大，易造成反滲透預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，故在預(yù)處理中要加入混凝過濾，目的在去除地下水中膠體、懸浮雜質(zhì)，降低濁度。在反滲透處理中通常用污染指數(shù)（SDI）來計(jì)量，要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的SDI＜4。由于地下水懸浮物較多，且隨下雨等因素影響較大，故預(yù)處理系統(tǒng)常選用聚合氯化鋁作為混凝劑，礬花快速形成并成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，沉降速度較快。 

2）盤式過濾器 

由于井水受到氣候等外在因素的影響很大，常規(guī)的過濾器，如砂濾，多介質(zhì)過濾器等，在抵抗含高懸浮物和泥沙的井水瞬時(shí)沖擊時(shí)，存在反洗周期不確定性和生產(chǎn)急需用水的矛盾，通常情況下效果不佳，會(huì)為后續(xù)的處理工藝帶來隱患。而盤式過濾器因?yàn)槠洫?dú)特的疊片式構(gòu)造，使得系統(tǒng)在抗泥沙等含高懸浮物的沖擊下，性能相對(duì)穩(wěn)定很多，有效的保證了出水懸浮物（SS）的低含量，能夠?yàn)楹罄m(xù)超濾膜系統(tǒng)始終提供優(yōu)質(zhì)的水源，是地下水處理工藝當(dāng)中非常重要的預(yù)處理工藝。 

3）超濾膜過濾裝置 

超濾膜系統(tǒng)主要是去除水中的懸浮物（SS），保證反滲透的進(jìn)水SDI＜4。通常情況下超濾膜的出水SDI非常小，在2左右。另外由于超濾膜系統(tǒng)前有盤式過濾器，所以超濾膜系統(tǒng)的進(jìn)水中不會(huì)泥沙的出現(xiàn)和懸浮物的過量情況，在運(yùn)行過程中不會(huì)出現(xiàn)“斷絲”的情況，從而保證了反滲透進(jìn)水對(duì)SDI的要求。超濾膜的材質(zhì)一般選用聚偏氟乙烯（PVDF），孔徑在20nm左右。 

4）殺菌處理 

通常情況下，超濾膜過濾裝置后會(huì)加個(gè)水箱，用來存放超濾膜過濾水，為了防止水箱中有微生物滋生，會(huì)添加些殺菌劑進(jìn)行殺菌處理，常用的殺菌劑為次氯酸鈉（NaClO）。 

5）高壓泵 

高壓泵是為反滲透裝置提供能量的必須的設(shè)備，高壓泵的型號(hào)通常根據(jù)反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件中的流量和壓力來選型，高壓泵的揚(yáng)程和進(jìn)水鹽含量有很大關(guān)系，另外也受到進(jìn)水溫度等因素的影響。 

6）阻垢劑和還原劑 

由于地下水的硬度和堿度都是非常高，為了使得反滲透系統(tǒng)能夠更好的運(yùn)行，系統(tǒng)始終在沒有結(jié)垢的情況下運(yùn)行，需要根據(jù)具體的水質(zhì)投加相對(duì)應(yīng)的阻垢劑；另外因?yàn)榉礉B透預(yù)處理中投加了氧化劑殺菌，故在反滲透進(jìn)水時(shí)需要投加還原劑來還原，使得反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水余氯小于0.1ppm（或ORP<200mV），滿足反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水氧化物質(zhì)含量的要求。

7）保安過濾器 

由于反滲透之前要添加一些化學(xué)藥劑，為了防止沒有溶解的顆粒狀的藥劑進(jìn)入到反滲透系統(tǒng)中，同時(shí)也為了給反滲透進(jìn)水SDI提供雙保險(xiǎn)（超濾系統(tǒng)是其中一個(gè)保險(xiǎn)），所以添加了保安過濾器。通常保安過濾器濾芯的孔徑為5μm，流量視進(jìn)水流量而定。 

8）反滲透元件與裝置 

反滲透膜元件是反滲透系統(tǒng)的核心部件，要選用與地下水處理相對(duì)應(yīng)的膜元件，根據(jù)系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)，可以選擇VONTRON公司的LP21－8040或者LP22-8040苦咸水膜元件，具體情況如表。一般情況下，反滲透系統(tǒng)回收率在75％左右，同時(shí)系統(tǒng)的脫鹽率都非常高，在97％以下，從而有效的保證了出水的水質(zhì)。

反滲透膜元件性能表

9）系統(tǒng)控制 

反滲透控制系統(tǒng)通常采用可編程控制器PLC組成一個(gè)分散采樣控制，集中監(jiān)視操作的控制系統(tǒng)。按工藝參數(shù)設(shè)置高低壓保護(hù)開關(guān)，自動(dòng)切換裝置，電導(dǎo)、流量和壓力出現(xiàn)異常時(shí)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換、自動(dòng)聯(lián)鎖報(bào)警、停機(jī)，以保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件。變頻控制高壓泵的起動(dòng)和關(guān)停，實(shí)現(xiàn)高壓泵的軟操作，節(jié)省能耗，防止由于水錘或反壓造成高壓泵和膜元件損壞，確保系統(tǒng)能自動(dòng)、安全、可靠地運(yùn)行。 

展望 

隨著反滲透膜技術(shù)的不斷改進(jìn)和分離工藝的改良,反滲透技術(shù)在地下水處理中的應(yīng)用所占比例正在不斷擴(kuò)大,反滲透處理工藝也得到了高度的重視,并以較快的速度成熟和發(fā)展起來。同時(shí)隨著新型膜與膜技術(shù)的開發(fā),反滲透處理工藝成本有望進(jìn)一步降低,必將加快反滲透處理技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的速度,使之在解決世界性水資源短缺的難題中發(fā)揮更大的作用。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”