彭宇瓊

（河源市環(huán)境監(jiān)測站，廣東 河源 517000）

反滲透工藝在廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用

彭宇瓊

（河源市環(huán)境監(jiān)測站，廣東 河源 517000）

反滲透是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，能截留廢水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，使水質(zhì)得到凈化。本文介紹了反滲透工藝的原理及特點(diǎn)，簡述了電鍍廢水、生活垃圾填埋場滲濾液的特點(diǎn)及幾種常用的處理方法，并對反滲透工藝在電鍍廢水處理與回用、生活垃圾填埋場滲濾液處理中的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

反滲透；廢水處理；電鍍廢水；垃圾滲濾液

1 反滲透工藝的原理

反滲透又稱逆滲透，是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。當(dāng)把相同體積的稀溶液和濃溶液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然地穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓[1]。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。反滲透膜能截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而使水質(zhì)得到凈化。

反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，一般用高分子材料制成[2]。反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類，其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式，可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。

2 反滲透工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 反滲透工藝的優(yōu)點(diǎn)

與其他水處理工藝相比，反滲透工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定；操作方便，無需用酸堿再生；無再生污水，不需建污水處理設(shè)施；能耐受化學(xué)或生化作用的影響；受pH值、溫度等因素影響較??；設(shè)備簡單，占地少，運(yùn)行維護(hù)成本較低。

2.2 反滲透工藝的缺點(diǎn)

反滲透工藝的局限性主要體現(xiàn)在：反滲透對進(jìn)水水質(zhì)有一定要求，需對原水進(jìn)行預(yù)處理；需要高壓設(shè)備，原水利用率只有75%～80%；反滲透膜需定期清洗，以保證水處理效果。

3 反滲透工藝的實(shí)際應(yīng)用

3.1 反滲透工藝處理電鍍廢水

3.1.1 電鍍廢水的特點(diǎn)

電鍍廢水的特點(diǎn)主要為：成分復(fù)雜，污染物可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類；水質(zhì)變化幅度大，各股生產(chǎn)廢水污染物種類多樣，CODcr變化系數(shù)大；廢水毒性大，含氰根離子和大量重金屬離子。

3.1.2 電鍍廢水的幾種常用處理方法

除反滲透工藝外，電鍍廢水常用的處理方法主要有以下五種。

（1）化學(xué)法。此法主要是通過向廢水中加入某種化學(xué)物質(zhì)，使水中的污染物發(fā)生可改變其化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，從而使污染物變成無害或易于與水分離的物質(zhì)，然后再進(jìn)一步從廢水中除去該污染物的處理方法。化學(xué)法需使用化學(xué)藥劑，處理費(fèi)用較高，運(yùn)行管理要求較嚴(yán)格。

（2）離子交換法。此法主要是利用離子交換樹脂與廢水中陰陽離子的選擇性交換作用來處理廢水的方法。離子交換法的一次性投資較大，占地面積較大，技術(shù)掌握較難。

（3）活性炭法。此法主要是通過活性炭的吸附作用除去廢水中污染物的處理方法?；钚蕴糠ǖ木窒扌灾饕校夯钚蕴课剿俣嚷?，吸附容量小，不適用于處理污染物濃度高的廢水，而且活性炭再生費(fèi)用較高。

（4）電解法。此法主要是利用陰陽極通電時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以形成沉淀物的處理方法。電解法運(yùn)行費(fèi)用較高，會伴隨產(chǎn)生有毒氣體。

（5）蒸發(fā)濃縮法。此法主要是通過在常壓或減壓狀態(tài)下對廢水進(jìn)行加溫，使溶劑的水分蒸發(fā)而將廢水濃縮的處理方法。蒸發(fā)濃縮法占地面積較大，需消耗較多的熱能。

3.1.3 反滲透工藝處理電鍍廢水的實(shí)際應(yīng)用

某電鍍企業(yè)含鎳廢水的處理、中水回用系統(tǒng)均采用反滲透工藝[3]。其中含鎳廢水經(jīng)活性炭過濾器、超過濾膜預(yù)處理后，再采用3級反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，處理后的純水回用于鍍鎳后水洗工序，濃水回用于鍍鎳工序。含鎳廢水的“前處理+反滲透”工藝處理效果如表1所示。

表1 含鎳廢水處理效果表

含氰、含鉻、酸性廢水經(jīng)分別收集處理后，匯入混凝沉淀處理系統(tǒng)，再進(jìn)入中水回用系統(tǒng)。中水回用系統(tǒng)采用多級過濾器、活性炭過濾器、超過濾膜預(yù)處理后，再采用2級反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，處理后的純水回用于電鍍生產(chǎn)線，濃水進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理[4]。

3.2 反滲透工藝處理生活垃圾填埋場滲濾液

3.2.1 生活垃圾填埋場滲濾液的特點(diǎn)

生活垃圾填埋場滲濾液的特點(diǎn)主要為：成分復(fù)雜，含有多種有毒有害的有機(jī)物和無機(jī)物；有機(jī)物、氨氮、CODcr、BOD5等污染物濃度高；成分和產(chǎn)量隨季節(jié)、時(shí)間等變化，情況較復(fù)雜。

3.2.2 生活垃圾填埋場滲濾液的幾種常用處理方法

除反滲透工藝外，生活垃圾填埋場滲濾液常用的處理方法主要有以下三種。

（1）生物處理法。此法主要是通過微生物在酶的催化作用下，利用生物（即細(xì)菌、酶以及原生動物）的代謝作用，對廢水中的污染物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化的處理方法，可分為好氧生物處理法、厭氧生物處理法。

（2）物化處理法。此法主要是通過物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化的方法。它是由物理方法和化學(xué)方法組成的廢水處理系統(tǒng)，或是包括物理過程和化學(xué)過程的單項(xiàng)處理方法，主要包括混凝沉淀、化學(xué)沉淀、吸附、吹脫、膜分離等。

（3）土地處理法。此法主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換、吸附和沉淀作用去除滲濾液中的懸浮固體顆粒和溶解成分，通過土壤的微生物作用使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氨發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的發(fā)生量。

3.2.3 反滲透工藝處理生活垃圾填埋場滲濾液的實(shí)際應(yīng)用

某垃圾填埋場采用“外置式MBR+反滲透/納濾”對垃圾滲濾液進(jìn)行處理。首先經(jīng)反硝化和硝化作用進(jìn)行脫氮，再通過超濾膜過濾，最后采用納濾和反滲透相結(jié)合的方式進(jìn)行深度處理。生活垃圾填埋場滲濾液反滲透/納濾工藝處理效果如表2所示。

表2 生活垃圾填埋場滲濾液反滲透/納濾工藝處理效果

4 結(jié)論

由于反滲透工藝的優(yōu)點(diǎn)較為顯著，其現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于廢水處理中。在電鍍廢水和生活垃圾滲濾液的實(shí)際處理案例中，反滲透工藝與其他前處理工藝相結(jié)合，不但處理廢水的效果好，而且運(yùn)行穩(wěn)定，值得推廣使用。

1 楊智輝.“外置式MBR+反滲透/納濾”組合工藝在處理生活垃圾填埋場滲濾液中的應(yīng)用[J].環(huán)境，2011，（2）：50-52.

2 包亞強(qiáng)，魏立安.反滲透技術(shù)處理與回用電鍍廢水的研究[J].江西科學(xué)，2008，26（5）：781-784.

3 潘紅波.微濾-反滲透工藝在化工廢水回用中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009，（3）：42-44.

4 龐曉辰.超濾-反滲透工藝在電廠廢水零排放中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015，（4）：21.

Application of Reverse Osmosis Process in Wastewater Treatment

Peng Yuqiong
(Heyuan Environmental Monitoring Station, Heyuan 517000, China)

Reverse osmosis is a membrane separation operation that separates solvent from the solution with pressure difference as the driving force. Reverse osmosis membrane is the core component of reverse osmosis. It can hold all kinds of inorganic ions, colloidal substances and macromolecular solutes in wastewater, so that the water quality can be purified.This paper introduces the principle and characteristics of reverse osmosis technology, the electroplating wastewater,landfill leachate and the characteristics of several commonly used treatment method, and the reverse osmosis process in electroplating wastewater treatment and recycling, landfill leachate treatment in the practical application effect analysis.

reverse osmosis; wastewater treatment; electroplating wastewater; landfill leachate

X703

A

1008-9500(2017)09-0048-03

2017-07-01

彭宇瓊（1987-），女，廣東惠州人，工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。