摘要：社会经济的不断发展，人们生活水平的日渐提升，都使得人们对于自来水水质的要求日益提升。自来水厂作为供给水源的第一场所，提供高质量的水源就成为其重要职责。在自来水厂的水源净化过程中，反渗透工艺起着极其重要的作用，其不仅对给水来源进行深度净化，且大规模的应用对自来水厂提高给水质量极为重要。因此文章就自来水厂中反渗透工艺的应用展开探究。
关键词：自来水厂；反渗透工艺；应用
反渗透工艺作为当前最先进和最节能有效的分离技术被自来水厂广泛应用。反渗透技术的原理主要是运用高于溶液渗透压的压力作用并利用只允许水透过并不允许其他物质透过的半透膜对待净化污水进行截流净化，从而达到将溶液中的溶质与溶液分离的目的。通过反渗透膜的分离作用，可以对待处理水源中存在的溶解盐、细菌、有机物、胶体以及微生物等杂质进行有效的去除。反渗透技术具有很多优势跟特点，其中能耗低、无污染、工艺先进、操作维护是其主要优点，因此，被广泛应用于自来水厂的对原水源的净化过程。反渗透工艺在自来水厂的广泛应用，不仅可以提高水源净化的质量，为生产生活用水提供技术保障，提高居民的生活质量和工业生产水平，最终达到自然与环境协调可持续发展的目的。
一、反渗透工艺的工作原理
反渗透技术作为当前最为精密的利用反渗透膜进行的膜法液体分离技术，其工作原理具体为：由于来源水源中存在不同程度的细小颗粒物、细菌、微生物等物质，造成水体的浓度差，通过反渗透技术在水体进行进水过程中对其一侧施加进水压力，从而达到克服自然渗透压的目的。顺浓度梯度及逆浓度梯度是反渗透工艺进行中必须考虑的问题，当高于自然渗透压的操作压力离加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，反正，则会顺应。凡是分子量大于100的有机物都可以通过反渗透膜都可以以大于98%的概率通过，但水分子除外，水分子可以通过反渗透膜。在自来水厂中水源净化过程需要经过层层的过滤器最后使原有水分子分离成一级离子的形式，使一级离子进行交换，从而实现自来水厂中来水的净化。同时，反渗透工艺作为一种反向的迁移运动，不仅只应用于自来水厂的给水来源净化中，而且也广泛应用于各种液体的提纯于浓缩活动。目前在我国最常用的就是卷式聚酰胺复合膜，其还会收到压力、温度、回收率及进水含盐量和酸碱度等因素的影响。
二、反渗透净水实验
（一）实验步骤
本次实验主要包括三部分：第一部分为预处理，第二部分为反渗透脱盐，第三部分为紫外线消毒。其中第一部分由超滤、活性炭吸附和精密过滤三个环节组成；第二部分的组件是两支反渗透膜组件。设计方式为一级两段，这种设计能够提高水的利用效率。本次实验的具体工艺为：先使用增压泵，然后超滤，利用活性炭，再精滤，然后使用高压泵，再进行反渗透，然后进行紫外线消毒，最终得出水质合格的自来水。
（二）实验器材
本次实验所需器材主要包括反渗透膜、超滤器、活性炭、紫外线消毒灯、电导率仪以及浊度仪。其中反渗透膜是由美国 Dow Filmtec公司生产的，型号为 TW30LE—4040；超滤器是由佛山市中舜机械制造有限公司生产的，型号为 HDZ—050，切割分子量 50000；活性炭是由江苏竹溪活性炭有限公司生产的，型号为 GH—9；紫外线消毒灯是由上海驰唐精密仪器制造有限公司生产的，功率为 10W；电导率仪是由杭州联测自动化技术有限公司生产的，型号为 DDS—12A；浊度仪是由无锡市光明浊度仪厂生产的，型号为 H—STZ。
（三）实验方法
选取实验条件差异较大的水进行测定，测定项目包括常规分析、污染指数分析、荧光光谱测定以及电导率测定。根据测定结果对反渗透工艺的净水效果进行判定和评价。
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三、实验结果
（一）超滤的净水功能较强
超滤作为反渗透的首要环节，将自来水与水中的细菌、微粒、分子较大的有机物以及绝大部分胶体等物质强效隔离开，使自来水由浊变清，降低了自来水的污浊度，而且使其与反渗透工艺对水浊度的要求相契合。在本次实验中，三组不同实验条件的自来水的浊度由原来的 2.67、2.72、4.86 下降到 0.21、0.20、0.24，浊度要求符合 1.0NTU 的规定。而且在污染指数（FI）方面，原自来水的 FI 值大于 7，而超滤产水的 FI 值为 2.1，处于反渗透膜进水的 FI 值区间之内。
（二）活性炭的吸附能力较强
活性炭主要是对自来水中的有机物以及水消毒之后残留的氯进行吸附。由于反渗透膜的主要材质为聚酰胺，余氯会对反渗透膜的材质进行侵蚀和破坏，因此必须使用活性炭进行吸附。活性炭对余氯的吸附能力较强。在本次实验中，自来水的余氯浓度刚开始为 0.7mg/L，100h 之后下降至 0.6mg/L，300h 之后下降至 0.39mg/L。
（三）反渗透的净水功能强大
反渗透的净水功能强大主要体现在脱盐性能和产水流量两方面。在脱盐性能方面，本次实验对操作压力及水回收率进行控制，然后分别对进水和产水时电导率的变化进行测量及记录，由此能够得出脱盐率。本次实验中在 500h 之后，脱盐率的起伏变化不大，处于 94% 及以上的状态，充分证明了该反渗透膜在脱盐率方面的优势。在产水流量方面，由于反渗透膜在运行过程中会逐渐受到污染，产水流量自然会逐步减少。而在本次实验中，由于预先进行了处理，因此产水流量基本上处于较为平稳的状态。
（四）紫外线的消毒能力较强
虽然从理论层面上来看，反渗透膜能够将自来水中的微生物完全祛除，但由于是实际操作过程中一旦系统停止运行，系统内极有可能产生细菌，这样产出的水在有些情况下就无法不符合细菌学标准，因此必须进行紫外线消毒。在本次实验中，进行紫外线消毒之后，产出的水经过多次检测，结果都没有测出细菌，完全符合自来水的相关标准。
四、反渗透工艺应用的注意事项
（一）需对原水进行预处理
由于自来水厂的原水来源大多来自于大型的江河湖泊，其中所含的颗粒物较大而且较多，为了避免堵塞反渗透系统，需要实现进行预处理，在进行净化前应存在几层针对不同物质的过滤器，从而高效系统的处理掉书中存在的各种大分子悬浮物，以降低水源的浑浊度。
（二）需对原水进行杀菌处理
由于原水水源地处于一个开放的自然系统内，为自然界内众多的水生生物和陆生生物提供栖息地和天然的水源，因此，会受到不同程度的污染，在原水中会含有大量的损害人类身体健康的微生物及细菌，因此，在应用反渗透工艺之前还应对原水进行杀菌处理，利用紫外线杀菌技术可以有效的对水体中含有的细菌起到抑制作用，以防止微生物的繁殖和成长。
（三）需进行水质检验
由于反渗透技术对原水中的悬浮物要求很高，所以常用一种水质对悬浮物污染指数对水质进行检测，同时还应考虑反渗透膜最佳适宜的p H 值，因此需要事先按照反渗透膜的要求，对原水的 p H 值进行调节。
综上所述，随着我国经济的发展，生产生活对水质的要求越来越高，反渗透工艺在自来水厂中的广泛应用，一方面对自来水厂当地环境和经济增长速度得到持续发展，另一方面，又解决了当地用水问题，实现了不与民争水的目标，解决了用水难题，给政府开展工作带来便利，同时，实现了水源的多样化，实现了可持续发展。本文针对自来水厂反渗透工艺的研究，对广大工作者以启示，达到自然环境与经济建设的和谐发展的目的。
参考文献：
[1]陈丽娜，吴朝阳，江英姿.反渗透浓盐水零排放处理工艺技术[J].建材与装饰，2018（13）
[2]郭庆龄，赵丽芹，甘树，徐百龙，王鑫阳，杨岳平.突发自然灾害应急饮用水反渗透处理工艺研究[J].浙江大学学报（理学版），2017，44（06）
[3]于莹.反渗透浓水处理工艺和设备比选[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2017（03）
论文作者:任郁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：反渗透论文; 自来水厂论文; 工艺论文; 水源论文; 活性炭论文; 脱盐论文; 反渗透膜论文; 《基层建设》2018年第20期论文;