反滲透技術(shù)具有高效、節(jié)能的特點(diǎn)，受到全世界的廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，尤其在電子工業(yè)廢水處理方面，應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)較為成熟。通過(guò)一定人力物力的投入將污染水轉(zhuǎn)變?yōu)榧兯?，不但能夠使廢水處理與回用的效果得到顯著提升，還與我國(guó)提倡的節(jié)能環(huán)保政策相符合，在工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水處理項(xiàng)目使用該技術(shù)，使得各項(xiàng)性能指標(biāo)十分穩(wěn)定，證明了反滲技術(shù)切實(shí)可行。
1、反滲透原理
1.1 原理
當(dāng)前，我國(guó)在電子工業(yè)廢水處理過(guò)程中，應(yīng)用的處理技術(shù)較多，例如常見(jiàn)的離子交換法、吸附法、滲透法、電解法等，不同的技術(shù)應(yīng)用原理存在較大的不同。本文以反滲透技術(shù)為例進(jìn)行分析，該方法較為高效，處理工業(yè)廢水效果較為明顯，尤其是在含有的大量重金屬離子的廢水中，處理效率更高。在應(yīng)用時(shí)，反滲透技術(shù)主要是利用外界存在的作用力優(yōu)勢(shì)，將廢水中存在的金屬離子等相關(guān)的有害物質(zhì)進(jìn)行半透膜過(guò)濾，充分發(fā)揮出半透膜自身的選擇透過(guò)性進(jìn)行物質(zhì)分離，達(dá)到最終的分離目的，屬于膜分離技術(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，需要建立和理解的分離條件，根據(jù)其技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，主要要求：第一，對(duì)于外界作用力進(jìn)行明確的要求，要求其自身的作用力大于溶液中存在的滲透壓力，并且壓力差值越大越分離的效率越高。第二，滲透膜需要具備良好的滲透性，靈活利用自身的性質(zhì)進(jìn)行分離，并且具有合理的透水性與選擇性，進(jìn)而保證在分離時(shí)充分發(fā)揮出隔離作用。通常情況下，在進(jìn)行選擇滲透膜時(shí)，要求其自身表面的孔隙尺寸小于1nm，在1nm以下范圍可以將當(dāng)前的大部分離子進(jìn)行有效的過(guò)濾，提升其分離效率與質(zhì)量。與此同時(shí)，在進(jìn)行應(yīng)用過(guò)程中，還應(yīng)積極發(fā)揮出滲透截留機(jī)理的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行有效的篩選，明確分子不同價(jià)態(tài)對(duì)其產(chǎn)生的影響，促使其滿足當(dāng)前的需求?，F(xiàn)階段，經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新發(fā)展，反滲透技術(shù)被廣泛應(yīng)用與創(chuàng)新，例如應(yīng)用在超純水制備、海水淡化、過(guò)濾分離等領(lǐng)域，并且其技術(shù)工藝逐漸成熟，充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)出脫色均勻、脫鹽效果良好優(yōu)勢(shì)，并且據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)對(duì)氯化物、硬度、總堿度、鈉離子以及酸根離子等去除效率高達(dá)95%，具有較高的色度，其技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)廢水處理中是時(shí)代發(fā)展的要求。
1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與其他傳統(tǒng)的技術(shù)相比，反滲透技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以高效地進(jìn)行廢水處理，并保證其處理效果與效率，具體的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：第一，反滲透技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，避免了大量使用沉淀劑、吸附劑等部分化學(xué)藥劑，有效降低了廢水處理中藥劑成本的投入，降低整體的廢水回用成本，并保證其廢水處理質(zhì)量。第二，反滲透技術(shù)應(yīng)用原理主要是利用外界的作用力，并將其作為分離的主動(dòng)力，不需要在分離過(guò)程中施加其他壓力，進(jìn)而避免了能量進(jìn)行密集交換的過(guò)程，有效進(jìn)行分析，降低分離過(guò)程中產(chǎn)生的能量消耗，減少能量損失，節(jié)約能源。第三，靈活利用反滲透技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以高效對(duì)電子工業(yè)廢水進(jìn)行處理，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)，保證凈化效果與效率，與此同時(shí)，保證其廢水處理過(guò)程中具有良好的環(huán)境，降低對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。第四，相對(duì)而言，反滲透技術(shù)處理過(guò)程較為簡(jiǎn)單便捷，在進(jìn)行分離過(guò)程中需要較短的工程設(shè)計(jì)就可以進(jìn)行分離，直接縮短了分離周期，提升其分離水平。與此同時(shí)，降低設(shè)備的投入，逐漸簡(jiǎn)單化處理，降低廢水產(chǎn)生的不良影響。
2、反滲透技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題
受反滲透技術(shù)自身的性質(zhì)影響，在進(jìn)行電子工業(yè)廢水處理過(guò)程中，充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保證廢水得到合理的處理，還存在一些重點(diǎn)事項(xiàng)，需要工作人員注意，具體的注意事項(xiàng)主要包括以下兩點(diǎn)：第一，對(duì)反滲透技術(shù)的成本問(wèn)題進(jìn)行分析，由于當(dāng)前我國(guó)的電子工業(yè)廢水排放數(shù)量較大，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)分析其成本問(wèn)題，以滿足當(dāng)前的需求。實(shí)際上，滲透膜的選擇直接影響成本，其也是當(dāng)前滲透過(guò)程中的最重要環(huán)節(jié)，直接影響其處理質(zhì)量[2]?，F(xiàn)階段在市場(chǎng)上的滲透膜的種類已經(jīng)存在幾百種，并且不同種類的滲透膜的性能差異較大，價(jià)格也各不相同，在處理廢水時(shí)能力也不同，因此工作人員應(yīng)按照當(dāng)前的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，結(jié)合實(shí)際選擇性價(jià)比最高的滲透膜，從整體上進(jìn)行優(yōu)化，降低其技術(shù)應(yīng)用成本。實(shí)際上，近年來(lái)隨著技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，滲透膜的技術(shù)逐漸創(chuàng)新，我國(guó)整體的滲透膜呈現(xiàn)出較高的發(fā)展水平，促使行業(yè)的整體效能提升，并且使其成本逐漸降低，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。第二，進(jìn)行有效的預(yù)處理，預(yù)處理是當(dāng)前電子工業(yè)廢水處理的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，靈活進(jìn)行預(yù)處理可以從根本上提升滲透膜的使用壽命，進(jìn)而降低滲透膜頻繁更換而產(chǎn)生的成本，促使其經(jīng)濟(jì)效益得到提升。與此同時(shí)，在進(jìn)行電子工業(yè)廢水處理過(guò)程中，其關(guān)鍵點(diǎn)需要保證廢水水質(zhì)符合滲透膜的要求，進(jìn)而降低滲透膜被污染的幾率，提升整體的分離效率與效果。進(jìn)行合理的預(yù)處理，其對(duì)整體的廢水處理具有積極的意義，尤其是現(xiàn)階段的廢水中雜質(zhì)數(shù)量逐漸增多，導(dǎo)致廢水更加難以處理，通過(guò)預(yù)處理環(huán)節(jié)可以有效降低其廢水處理難度。提前進(jìn)行水質(zhì)清理，在保證滲透膜使用壽命的基礎(chǔ)上提升廢水處理效果，滿足當(dāng)前的要求，降低廢水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響，提升水資源的利用效率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3、反滲透技術(shù)在工業(yè)廢水回收中的應(yīng)用
3.1 項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目名為文林工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水處理廠一期一區(qū)，項(xiàng)目地點(diǎn)在四川省，總占地面積58911m2，總建筑面積約3萬(wàn)m2，構(gòu)建筑物22座。設(shè)計(jì)規(guī)模一期為2.3萬(wàn)m3/d，二期設(shè)計(jì)規(guī)模增加2.2萬(wàn)m3/d。本項(xiàng)目主要針對(duì)第5代TFT-LCD高端顯示器項(xiàng)目處理后，達(dá)污水廠進(jìn)水要求的生產(chǎn)廢水。
3.2 反滲透技術(shù)的應(yīng)用
反滲透技術(shù)也稱為RO技術(shù)，針對(duì)含氟廢水的預(yù)處理主要是在進(jìn)入反滲透裝置之前，使水質(zhì)能夠與進(jìn)水要求相符合，進(jìn)而減少對(duì)RO膜的損害，進(jìn)而延長(zhǎng)其使用壽命，確保該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。預(yù)處理系統(tǒng)中主要包括絮凝混凝劑、氯化鈣、除氟劑、膜格柵過(guò)濾、AO+MBR膜處理等，全部工序的應(yīng)用目的均為盡可能避免水體中的污染顆粒在RO膜中堆積，如COD/BOD、二氧化硅、碳酸鈣以及鐵鋁化合物等，因此應(yīng)加大對(duì)降COD/BOD、吸附、pH調(diào)節(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)的重視程度，避免膠體物質(zhì)或者固體懸浮物導(dǎo)致RO膜堵塞，或者氧化物、微生物、有機(jī)物等發(fā)生氧化反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)RO膜造成損害，使整個(gè)RO水解過(guò)程延遲，無(wú)法使反滲透系統(tǒng)在良好的狀態(tài)下工作。
反滲透部分包括四級(jí)反滲透膜組，其中一級(jí)反滲透為8組并列RO膜組，產(chǎn)水率約為75%。由于一級(jí)反滲透濃水COD/BOD濃度增高，為防止COD/BOD對(duì)后續(xù)膜處理的污染，該項(xiàng)目通過(guò)增加臭氧氧化工藝來(lái)降低一級(jí)反滲透濃水COD/BOD值，臭氧氧化后產(chǎn)水進(jìn)入2組并列二級(jí)RO模組，二級(jí)RO膜組產(chǎn)水率約為65%?？紤]二級(jí)RO濃水中鈣鎂硅濃度已超出反滲透膜處理上限值，因此對(duì)二級(jí)RO濃水做軟化除硅處理后再進(jìn)入第三級(jí)SWRO模組，第三級(jí)SWRO模組產(chǎn)水率約為50%，SWRO濃水再經(jīng)過(guò)二級(jí)DTRO模組進(jìn)行深度濃縮，最后濃水水量約為16.8m3/d，濃水通過(guò)MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)進(jìn)行處理。最終達(dá)標(biāo)產(chǎn)水一部分經(jīng)過(guò)相應(yīng)管道回用至其他項(xiàng)目做為生產(chǎn)用水，剩余部分就近排至附近河道。
該項(xiàng)目中的生產(chǎn)廢水主要包括兩個(gè)方面，即含氟廢水與項(xiàng)目生產(chǎn)的其他廢水，前者的規(guī)模為4100m3/d，通過(guò)加入鈣鹽、鋁鹽、混凝劑、絮凝劑等方式，在化學(xué)反應(yīng)與混凝沉淀的基礎(chǔ)上，將污水中大量的氟化物和磷酸鹽去除;后者規(guī)模為18900m3/d，并且廢水與去掉氟化物后的污水相結(jié)合后，規(guī)模能夠達(dá)到達(dá)23000m3/d，采用預(yù)處理+AO生化+MBR膜+反滲透膜+MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)”對(duì)其進(jìn)行深度處理。
3.3 反滲透技術(shù)的應(yīng)用效果
本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)均與設(shè)計(jì)要求充分符合，廢水回收率達(dá)到97%，脫氟率達(dá)到97.3%，產(chǎn)水量達(dá)到932m3/h，各項(xiàng)指標(biāo)具體的檢測(cè)結(jié)果如下：原水中CODcr值為390mg/L，處理后為1.28mg/L;原水中氨氮含量為40mg/L，處理后為0.22mg/L;原水中TN含量為70mg/L，處理立后為0.39mg/L;原水中TP含量為8mg/L，處理后為0.2mg/L;原水中鈣鎂含量為34mg/L，處理后為0.09mg/L;原水TDS值約為2400，處理后TDS值為117.08。
3.4 反滲透膜面的處理
在反滲透系統(tǒng)中，盡管預(yù)處理設(shè)備已經(jīng)較為健全，但在長(zhǎng)期使用后，RO膜難免會(huì)由于污染物的堆積而影響了性能的發(fā)揮，使系統(tǒng)的產(chǎn)水量逐漸降低，這屬于較為常見(jiàn)的問(wèn)題。對(duì)此，可以通過(guò)簡(jiǎn)單方便的方式對(duì)反滲透膜面進(jìn)行清洗與處理，具體工藝為：將三聚磷酸鈉、磷酸鈉、EDTA-四鈉分別取1%與0.2%的氫氧化鈉混合后制成清洗液，用其對(duì)RO膜面進(jìn)行反復(fù)的清洗，最后用RO產(chǎn)水多次沖洗，結(jié)果顯示，此種清洗方式能夠使RO膜面的污染物得到有效此處，RO膜的使用性能得到顯著提升，與初始產(chǎn)量十分接近。
4、結(jié)論
綜上所述，經(jīng)過(guò)本文的研究主要可得出以下結(jié)論：一是林工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水在經(jīng)過(guò)反滲透系統(tǒng)的處理后，水體中的污染物得到有效的剔除，產(chǎn)水量與設(shè)計(jì)要求充分符合，不但具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所取得的經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀。二是在RO系統(tǒng)運(yùn)行中，采用絮凝、過(guò)濾、pH調(diào)節(jié)等多種方式進(jìn)行預(yù)處理，能夠使系統(tǒng)通過(guò)長(zhǎng)久運(yùn)行的考驗(yàn)，使各項(xiàng)指標(biāo)都維持穩(wěn)定。三是由于長(zhǎng)期的應(yīng)用，系統(tǒng)部件性能逐漸衰弱，產(chǎn)水量隨之受到影響，對(duì)此可以通過(guò)清洗RO膜的方式進(jìn)行解決，利用配置好的專用清洗液能夠使產(chǎn)水量恢復(fù)到初始產(chǎn)水量水平。
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