工业废水处理中反渗透技术的应用研究

2017年第06期/总第500期181新型建材与施工技术工业废水处理中反渗透技术的应用研究■骆兆飞1许学军2(1天津城建大学环境与市政工程学院2中钢集团工程设计研究院有限公司)摘 要：当前反渗透技术在水处理中发挥着重要的作用，特别是在工业生产过程中水渗透更是得到广泛的应用。相较于工业废水其他处理技术，反渗透技术有效的实现了资源的节约，有利于减少污染，自动化操作程度较高，在工业废水处理中的应用取得了较好的成效。本文从反渗透技术的含义及应用的技术支持出发，介绍了工业废水处理中应用反渗透技术的背景，对反渗透技术的基本原理及主要应用进行了探讨，同时提出了其还存在的问题，以供参考。关键词：工业废水；反渗水技术；应用DOl编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2017.12.117近年来，我国经济的快速发展带动了工业企业的发展，在工业生产过程中，废水的种类及数量不断增加，已经严重污染到自然水体，对人类的健康安全也造成了威胁。因此，从环保的角度来说，工业废水比城市污水更加严重。反渗透技术是现阶段我国废水处理中效果较好的处理技术，作为一项新型的废水处理技术，其不仅能对环境起到保护作用，还能使重金属离子有效地避免流失。因此，该技术广泛的被应用我国工业废水处理工作中。反渗透技术是利用反渗透膜对溶液的选择透过性以及外界推动力的作用而克服渗透压以使溶剂通过渗透膜的逆向分离过程。该技术被提出最早是在1953年，是美国人为了淡化海水而提出的，通过不断研究形成了可实际应用的膜。我国是在20世纪末才开始逐渐应用该项技术的，其在大型锅炉补水及工业纯水中的应用最为广泛，在近几年发展越来越快且愈发广泛的被应用，应用的范围已普及到饮用水、造纸、电镀、印染、食品、医药、饮料、酒类等行业。在工业废水水处理中应用反渗透技术时，还需要大量的技术和设备的支持，以此来确保水处理流程的顺利完成。在具体水处理过程中，需要采用系统加热器，利用其来维持对水处理系统进行加热，在确保反渗透过程中出水量的同时，有利于确保水处理系统中水温的恒定性，为系统的正常运转奠定了良好的基础。在实际操作过程中，需要将初始状态的水进行简单的沉淀和过滤，然后使其进入到预处理阶段，在预处理阶段来对水质进行深层过滤处理，这个过程中需要机械加速澄清池设备和超滤系统的支持，对水中悬浮物质、胶状物质和微生物进行过滤，而且在超滤设备支持下，还能够对水中泥沙进行深层过滤，以此来控制进入反渗透系统中的水质污染指标，在反渗透系统中，还需要过滤器、反渗透膜等设备，在反渗透系统运行过程中要对结垢现象进行有效防范，保证反渗透系统持续、稳定的运行。我国工业的快速发展带动了我国经济的发展，对我国经济的增长有着重要作用。但是，在工业企业发展过程中，除了带来丰厚的经济效益外，对于环境的污染也越来越严重。我国工业发展过程中现阶段面临的最大问题就是如何合理排放和有效处理生产过程中产生的废水问题，这也是我国环境保护工作所遇到的重要问题。面对目前工业废水排放形势的日益严重化，我国政府和相关工业企业必须要有决心进行处理。由于我国工业废水中含有来自矿山开采工作及冶金行业冶炼所产生的大量重金属，而这些重金属物质又会严重破坏我国的生态环境，因此，要想对工业废水进行有效的处理和回收就需要很多条件及办法。在重金属废水中有着不同的金属含量和分子结构，对其进行处理和回收时需要进行认真的区别，这样一来又在无形中使废水处理的难度增大了。反渗透技术是现阶段我国废水处理中效果较好的处理技术，作为一项新型的废水处理技术，其不仅能对环境起到保护作用，还能使重金属离子有效地避免流失。因此，该技术广泛的被应用我国工业废水处理工作中。我国工业企业在现阶段有很多处理废水的方法，比如可以对工业废水进行有效处理的离子交换法和化学方法等，然而，由于当前的工业废水中有着大量成分较为复杂的重金属离子存在，因此，在处理工业废水的实际工作中采用反渗透废水处理方法还是最为广泛的，反渗透废水处理的使用能够使应有的效果得以实现，并且工业企业各方面都肯定了其重要的作用。应用该技术的基本原理主要是在外力的作用下，废水中的溶剂被迫进入防渗透半透膜，从而执行过滤动作，如此一来就能非常明显的隔离出废水中的重金属离子，并将其保留在半透膜的另外一侧。在利用反渗透废水处理技术进行废水处理时，需要对以下两点要求格外注意。首先，第一点就是必须要让外界施加的作用力远远大于废水溶液的渗透压力；第二点就是在选择反渗透技术所使用的半透膜时必须要选择透水性能和选择性能都非常好的材料，这样才能更好的进行反渗透处理。一般来说，在反渗透废水处理中，参与反渗透废水处理的半透膜需要满足的一个基本尺寸要求就是其表面微孔一定是不大于一纳米的，只有满足这样的尺寸才能将大部分的重金属离子从反渗透废水处理中隔离出来。由于该处理技术的核心原理是利用渗透和节流废水中重金属离子的方法以实现相应的拆分和辨别金属离子。因此，在工业废水的实2017年第06期/总第500期182际处理过程中对该技术的使用必须要非常全面的考量其含有重金属离子的各种价态，从而使反渗透废水处理技术的功能和作用在最大程度上得到实现。最早产生反渗透废水处理技术是在1970年左右，那时主要是在工业电镀废水的处理中应用该技术，经过对该技术的不断创新和发展，目前在重金属废水的处理中也已经开始使用到这项技术，并取得了非常不错的效果。需要注意的是在工业企业重金属废水的处理中应用反渗透处理技术是不需要添加任何添加剂在废水中的，而且完成该项技术的操作也不需要借助任何其他辅助技术。正是基于上述这些优点，防渗透废水处理技术才在日后的应用中得到了广泛认可，同时取得了非常好的成就。在工业企业的生产过程中会有大量电镀废水和金属漂白水等工业废水产生，在这些废水中存在着大量重金属离子，含量特别大的主要有金属铬离子、铅离子和镍离子，另外，在工业废水中还有很多氯化物和氰化物存在。在电镀工业废水的处理过程中最早应用的就是上文所说的反渗透废水处理技术。对电镀工业废水进行处理时，采用的最主要方式就是脱盐及局部渗透隔离回收电镀工业废水中的重金属离子。值得注意的是，电镀工业废水中存在的汞离子会严重危害到人们的身体健康，所以，在处理工业废水的过程中首先就要隔离回收电镀工业废水中的汞离子。利用反渗透废水处理技术回收处理重金属镍离子主要是考虑到保护环境，并且还能获得较好的经济效益，所以可以快速的对其进行处理。对于反渗透电镀废水处理技术我国当前已经有了一套较为完善体系及理论，不仅能够处理电镀废水，还能辅助其他工业处理其工业废水，并且取得了很好的处理效果。在工业废水中，虽然电镀废水的处理非常关键，但是对于其他金属废水的处理，比如对冶金行业中冶炼废水的处理、处理采矿行业中采矿废水等等也需要我们采用反渗透废水处理技术加大力度进行相应的处理。对这些重金属离子的处理主要出于两个目的，其一是工业废水的有效回收可以保护我国的环境，其二就是对废水的有效处理可以使重金属离子被有效回收然后再在其他方面重复利用，能够得到一定的经济效益。由于在重金属废水的处理过程中应用反渗透废水处理技术可以分离并回收95%以上的重金属离子，所以，该技术在这一过程中的工作效率是相当之高的。在重金属废水处理中应用反渗透技术不得不考虑的一个问题就是成本问题。在使用反渗透技术时，反渗透膜的选择是其最为关键的一个环节，反渗透技术运用的效果受到渗透膜选择好坏的直接影响，因此作用重大。在当前的市场上，已经研发出的反渗透膜已有好几百种，而且不同种类价格也不一样。由于在废水处理中使用的渗透膜不同，其在去除污染的能力方面及自身抗污能力方面都不一样。因此，虽然当前反渗透技术在重金属废水处理过程中的应用效果还不错，但是不得不对其高昂的价格加以重视。将预处理的方法合理的运用到重金属废水处理中时能够对渗透膜的寿命起到延长的作用，进而使因更换渗透膜所造成的高额成本降低。在废水处理中应用反渗透技术需要把握住一个关键性的技术要点，那就是处理废水过程中必须要让符合水质要求的进水得到保障，不然渗透膜很快就会受到污染，从而对渗透技术的处理效果造成严重影响。综上所述，在我国经济快速发展的今天，我国工业化建设进程不断加快，但是对环境的污染也越来越严重。所以，对于环境保护工作政府和相关单位都非常的重视，并且在国家层面上出台实施了严厉的环境保护法。工业废水是我国工业生产过程中造成环境影响的最主要因素之一，为了使我国环境避免污染或受到一些不好的影响，必须要对工业企业生产过程中的废水进行妥善的处理。反渗透技术作为一项具有较强实用价值的技术手段，在当前工业废水处理中应用十分普遍，不仅实现了废水的重复利用，而且有效的降低了企业的经营成本，确保了企业盈利水平的提高，所以，对其在工业废水处理中的应用有必要进行更加深入的研究。参考文献[1]赵芳,仲惟雷,姜春东,张孟江,金焱,刘枫,吴宗策,梁松苗.反渗透技术在化纤厂污水回用项目中的应用[J].工业水处理,2015,04:104-106.[2]戴玉玲,张建国,贾铭椿.反渗透技术的研究进展及应用[J].广州化工,2012,10:24-26.[3]倪国强,解田,胡宏,朱静,隋岩峰.反渗透技术在水处理中的应用进展[J].化工技术与开发,2012,10:23-27.[4]仲惟雷.反渗透技术在钢厂焦化废水处理中的应用研究[J].中国钢铁业,2011,08:31-33.[5]刘岗,马光路.反渗透技术在火电厂废水处理中的应用进展[J].内蒙古科技与经济,2010,08:79-80.