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摘要:近年来,随着城市化进程的加快,我国环境污染尤其是水资源污染情况加剧,而反渗透作为一种先进的污水处理技术,是一项当前较为先进液体分离技术,目前已广泛应用于众多领域,具有操作简便,能耗低,无二次污染等优点,在环境工程方面发挥了重要的作用。本文主要就反渗透技术在环境工程当中的应用,作了详细的分析,以供大家交流探讨。
关键词:反渗透技术;环境工程;应用
1、反渗透原理
反渗透技术是一种逆向分离过程,完成反渗透分离过程需满足两个条件:1.操作压力必须大于溶液的渗透压;2.反渗透膜需要有较良好的选择性及脱水性。反渗透膜表面具有直径小于1nm 的微孔,故可对无机盐、溶解性有机物、溶解性固体以及胶体保持极高的去除率。但反渗透膜对原水pH、以及温度较为敏感,故进水pH 应控制在4~10 之间,水温小于40℃。原水进入反渗透系统前需进行预处理,待原水水质条件满足反渗透膜处理要求之后,利用加压泵将原水送入膜组件,使原水经过反渗透膜成为产水,原水中的无机盐、有机物等被截留在进水一侧而形成浓液。浓液可被回收或进行再处理。
2、反渗透技术的优点
2.1 设备体积小、操作简单,适应性强
反渗透技术使用的装置设备比较小,不占太大的面积,使用起来更加方便,简单易学。
2.2 能耗少
反渗透技术主要是根据渗透压的作用对有机物和水进行分离的,只要施加或降低压力就可以有效地把水分离出来,操作过程中的能耗自然而然就会比其他技术少很多。
2.3 对环境不产生污染
这还是归结于反渗透技术的原理,这是一种物理反应,所以不会对环境产生污染,符合环境工程的目标和任务。
2.4 不需加热、没有相变
在实际的操作过程中,不需要对水质以及使用仪器进行加热处理,这就简化了操作步骤,增强了实际操作的使用价值。
3、反渗透技术在环境工程当中的应用
3.1 重金属废水处理
在反渗透的相关环境工程应用当中,对于重金属的废水处理是比较重要的1个部分。通过采用超低压的反渗透膜分离以及稀释溶液当中的铜离子、铬离子等等,测试的结果表示,在进行了相关的反渗透处理之后,截留率随着进料压力的不断增加和增加,而当压力进一步的增加至某一值时,对于铜离子以及铬离子的截留率达到了百分之九十九以上,效果极为的明显,为环境工程的具体建设和应用做出了重大的贡献[1]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现今,国外很多地区的电镀厂已经采用了膜分离渗透技术,对其排出的污水进行处理,在进行了相关的研究之后发现,在压强差大于一定数值且温度处于20 ℃~25 ℃之间的时候,可以使料液的浓缩度达到原有的10倍以上,而采用了低压复合反渗透膜技术进行相关的处理之后,可以发现其中的铜离子以及铬离子的脱除率会进一步的提升。在韩国的某公司的实际操作当中,运用反渗透进行高导电率的二次处理废水的相关工作,成功的将其中的单价离子以及二价离子进行去除,而根据相关的报道,使用反渗透的相关技术,运用到环境工程当中,可以使废液当中的Pb、Cu、Cr、As、Se、Hg等离子的脱除率高达95﹪以上,有的甚至能达到99﹪以上,实际的处理和应用效果非常的显著,为环境工程的相关建设作出了极大的贡献。
3.2 城市垃圾的渗滤液处理
在城市的垃圾渗滤液当中,其主要的性质为水质比较的复杂,且水质的水量变化较大,有害的污染物质浓度较高,氨氮含量以及金属的含量很高。一般的来讲,中国城市渗滤液使用的处理技术是生物处理技术,但是由于反渗透技术能够更加高效的截留污水当中存在的溶解态的无机污染物质以及有机污染物质,所以在近几年当中得到了广泛的运用和发展,前景较好。
在意大利的某城市垃圾渗滤液的处理当中,通过反渗透技术的相关设备和技术的运用,将垃圾填埋场当中的渗透滤液进行了一系列的测试和处理,而实验的结果表明,当渗滤液的浓度逐渐的增加的时候,渗透量大大的降低,而当操作当中的压力进一步的加大时,COD的去除率则可以上升至98﹪,达到了非常好的使用效果。另外,在中国北京房山区垃圾填埋场当中,运用反渗透的相关理论和技术手段,对其中的渗滤液进行了实际的实验处理,其结果同样表明,通过相关的反渗透技术的使用,可以对进水的水质进行有效的处理,完全可以使排放出的水质达到污染控制的一级标准,而随着高压反渗透相关技术的出现以及实践当中不断的应用加强,其在环境工程当中发挥的作用将更加的明显[2]。
3.3 印染废水的处理
在印染的相关工业当中,其排出的废水有着极大的污染,含有染料、助剂、无机盐以及纤维杂质、酸碱等等,其染料当中的硝基以及胺类化合物对环境有着较大的污染,同时其中还含有一系列的重金属元素离子,直接进行排放的话会对环境造成很大程度的破坏[3]。而通过反渗透技术的相关运用,在印染行业当中,可以对其排放的污水进行极为有效的处理,根据相关的报道以及文献资料,反渗透技术非常适合使用在染色槽当中的离子以及大分子的处理之上,在使用了一系列的技术手段之后,第一级苦咸水用膜可以有超过96﹪的脱除率,颜色脱除率可以达到90﹪以上,总碳脱除率可以达到85﹪以上,第二级脱除率可以达到98﹪以上,实际的使用效果非常的明显,对于环境工程来讲有着非常重大的贡献。
4、环境工程中反渗透技术的未来展望
4.1 膜材料的研究与创新
随着反渗透技术的进一步发展,无疑要对新的材料与工艺进行进一步的研究与开发,从而使反渗透分离技术对经济效益的增加、竞争能力的提高以及应用范围的扩大都有着更进一步的推动作用。 为了进一步的提高反渗透技术带来的经济效益就必须研制出性质更好、更耐压、更耐热、更具抗氧化性等更容易清洗的膜。
4.2 膜分离技术的创新
为使反渗透技术在未来走的更远更好,就需要开发和研制新的反渗透过程中新的膜的分离方法,开发出反渗透膜分离过程和其他膜分离方法联合使用的工艺流程。例如将吸附同膜分离结合起来,蒸发同反渗透结合起来,离子交换树脂同反渗透膜技术结合起来,冷却同膜分离结合起来等等各种结合方式。
开发新的膜分离过程以及膜反应过程在对反渗透技术进行改进时可以将传统的分离技术与新型的膜分离相结合,也可以将膜分离与反应过程相结合的膜反应讨程提高反渗诱膜的伸用时间。
论文作者:张亚莉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/29
标签:反渗透论文; 技术论文; 环境工程论文; 离子论文; 膜分离论文; 水质论文; 过程论文; 《防护工程》2018年第16期论文;