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反渗透工艺处理工业废水的影响因素研究

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摘要：工业废水已成为污染水资源、破坏生态环境的主要凶手，要保护环境就需要对工业废水进行治理，要做到先处理，达标后方可排放，从源头进行污染控制。工业废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法等。根据不同的水质，选用不同的工艺。其中反渗透工艺是迄今为止最精密的膜法液体分离技术，在现在的工业水处理中也较为常用。一般反渗透处理工艺包括预处理部分、反渗透部分、后处理部分和加药系统部分，其中对反渗透系统影响较大的是预处理、反渗透和加药部分。运行维护得当会大大降低运行成本。鉴于此，本文主要分析反渗透工艺处理工业废水的影响因素。

关键词：工业废水；污染；反渗透工艺

1预处理对反渗透的影响

在反渗透的运行过程中一类物质是造成膜污染的物质。包括：①以微细颗粒或者胶体状态存在于原水中的不溶性物质；②结垢性物质；③金属氧化物；④有机物；⑤生物污染物。另一类是会引起膜化学损害的物质。反渗透进水中氯的浓度和PH值是使反渗透膜受到损伤的最重要的因素，此外，微生物的侵蚀、游离氧也会损伤膜的性能。因此原水在进入反渗透装置前一定要做好预处理。

根据原水水质特点选用相应的预处理工艺。预处理工艺包括沉淀、过滤、离子交换软化法、化学软化法、杀菌处理等等。根据原水水质分析报告，及所采用膜材质对应的进水要求，选用合适的预处理工艺。预处理系统的确定需考虑如下因素：①原水水源类型及水质情况；②不同膜要求的进水水质；③沉淀设备、过滤设备类型的选择；④混凝剂、助凝剂的种类选择与剂量确定；⑤根据原水水质确定是否要加氯杀菌、除铁、除硅、加碱、石灰处理等；⑥在寒冷地区考虑原水加热工艺；⑦根据膜的种类，确定是否需要调节进水pH值，加氯处理等；⑧通过计算结垢，确定是否需要加酸、加阻垢剂等；⑨设备的控制水平。

2运行各指标对反渗透的影响

2.1进水温度对脱盐率的影响

反渗透膜的标准脱盐率一般是在25℃时获得的。因为反渗透膜的脱盐率对进水温度的变化十分敏感，中试试验位于北方，所以有必要研究进水温度对出水脱盐率的影响。随着进水温度的升高，反渗透出水脱盐率呈现明显的降低趋势：温度在10℃时，反渗透出水的脱盐率高达98.3％；温度在25℃时，反渗透出水的脱盐率约97.0％。一般来说，随着进水温度的升高反渗透膜的产水率会有一定程度的提高。但是，温度的升高也会使出水脱盐率下降。这主要是由于：随着温度的升高，原水中离子的扩散速度会加快，离子更容易穿透反渗透膜，造成出水中的离子含量升高，脱盐率下降。在实际工程设计中，需要综合考虑温度对反渗透产水量和脱盐率的影响，保证进水温度在20℃左右。进水温度过低，反渗透膜产水率下降；进水温度过高，反渗透的脱盐率也会明显下降。因此，反渗透进水的温度控制非常重要。

2.2进水压力对脱盐率的影响

反渗透的进水压力是维持反渗透装置正常运行的最主要条件之一。试验过程中，保持反渗透装置的产水量为1.0m3/h，并维持其余条件不变，验证进水压力对反渗透脱盐率的影响。进水压力采用变频泵进行调节，进水压力分别在0.80、0.85、0.90MPa下各运行10d，每天进行相应记录。在进水压力相同的情况下，由于膜的污染、温度的变化等，脱盐率略有不同。反渗透出水的脱盐率主要是由反渗透膜本身的化学性质决定的，进水压力并不会影响离子的透过率。但是，随着进水压力的降低，反渗透的脱盐率也有明显的降低。因为随着进水压力的提高，反渗透膜表面的水流速度也随之提高，水流速度的升高降低了反渗透膜的浓差极化，从而使反渗透装置的脱盐率有了明显的提高。

2.3进水pH对脱盐率的影响

根据陶氏膜组件的操作手册，当反渗透膜进水pH控制在2～11时，pH不会对反渗透的产水量产生影响。然而即使在允许pH范围内，pH对脱盐率也有较大的影响，这主要是基于以下两方面原因：1、反渗透膜表面附着大量亲水性聚合物，pH影响亲水性聚合物的电场排列，电场排列的变化会影响到原水中带电离子的迁移；2、原水中有大量的CO2，CO2在水中的形态受pH的影响。较低pH时，水中CO2以气态形式存在，容易穿透反渗透膜，造成脱盐率较低；较高pH时，水中的气态CO2部分转化为CO32+、HCO3-，不容易透过反渗透膜，会使脱盐率升高。

2.4进水电导率对脱盐率的影响

通过在原水中添加反渗透浓水，使反渗透进水的含盐量升高，电导率上升非常明显；但反渗透膜的脱盐率不仅没有降低，反而有一定的上升。一般情况下，进水含盐量越高，渗透压也越高，在维持反渗透进水压力恒定的情况下，净压力将明显减少，产水量会随之降低。如果维持产水量不变，就需要增加进水流量。反渗透膜的透盐率与反渗透膜两侧的离子浓度差成正比，浓度差越大，透盐率就越高，从而导致反渗透出水的脱盐率下降。但在本试验中，随着反渗透进水含盐量升高，反渗透的脱盐率有一