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反滲透水處理設(shè)備的應(yīng)用研究
來源：http://www.xamz.com.cn/發(fā)布時間：2019年12月16日
自來水為城市居民的正常生產(chǎn)生活提供了必要的水資源，隨著社會的發(fā)展，人們對于自來水質(zhì)量提出了更高的要求，希望其不僅僅能夠滿足水資源的使用，并且能夠保證自來水的足夠潔凈。由于城市地區(qū)的工業(yè)發(fā)展較為發(fā)達(dá)，所以很多地區(qū)對于工業(yè)生產(chǎn)造成的水源污染特別重視，希望自來水供應(yīng)廠商能夠在反滲透工藝上不斷精進(jìn)提高自來水的純凈度。反滲透工藝在自來水廠日常生產(chǎn)中，不但擔(dān)負(fù)著對水源進(jìn)行凈化的作用，而且能夠提高水質(zhì)，該文通過對目前自來水廠中常用的反滲透工藝進(jìn)行介紹，幫助讀者更好地了解到自來水廠日常生產(chǎn)流程。
反滲透法目前在自來水廠的日常生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，其工作的原理是利用高于溶液滲透壓的壓力來保證其他物質(zhì)無法通過半透膜，通過將其他雜質(zhì)與溶液進(jìn)行分離，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前反滲透膜能夠進(jìn)行分離的對象包括溶解鹽、有機物、細(xì)菌、微生物。本身的方法與其他水質(zhì)處理技術(shù)相比能夠在規(guī)模性生產(chǎn)上更具優(yōu)勢，并且在工作過程中不用增加其他污染源，凈化流程中對于能源的消耗率較低，能夠幫助企業(yè)更好地控制生產(chǎn)成本，在設(shè)備維護方面也具有一定的優(yōu)勢。
1反滲透工藝原理
反滲透工藝的具體原理是由于在水源中存在微粒，細(xì)菌等物質(zhì)造成溶液中的濃度分布不同，不同濃度之間會產(chǎn)生滲透壓，而滲透壓的存在則可以為物質(zhì)的隔離和流通提供原始動力。反滲透技術(shù)，在水體一側(cè)施加壓力，來抵消在自然情況下濃度高的溶液對于濃度低溶液所造成的滲透壓。順濃度梯度及逆濃度梯度式反滲透工藝中需要重點考慮的對象，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力離濃溶液一側(cè)的水分子自然滲透的流動性產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，反之亦然，約98%分子量大于100的有機物都不可以通過反滲透膜，但水分子除外，水分子可以自由通過反滲透膜，在自來水廠的水源凈化環(huán)節(jié)，需要設(shè)置多個層次的過濾器，使水分子能夠一步步分離成一級離子形態(tài)，以一級離子的形式進(jìn)行交換，實現(xiàn)對自來水中的水質(zhì)達(dá)到凈化的目的。作為一種反向遷移運動，在使用中不僅可以對水質(zhì)進(jìn)行凈化，也可以應(yīng)用在對液體進(jìn)行提純濃縮的活動中，目前我國自來水廠在日常生產(chǎn)中所選用的過濾材料為卷式聚酰胺復(fù)合膜。但具體的水質(zhì)凈化程度，在生產(chǎn)中還需要受到環(huán)境中壓力、溫度、含鹽量、酸堿度等不同因素的共同影響。要想達(dá)成較好的凈化效果，需要工作人員不斷積累工作經(jīng)驗，并根據(jù)實際需求，對各影響因素進(jìn)行精確調(diào)配，確保進(jìn)化過程能夠按照原計劃進(jìn)行，保證最終的水源凈化效果符合設(shè)計預(yù)期。
2反滲透工藝的發(fā)展歷史
反滲透工藝所需的反滲透膜，最早于20世紀(jì)80年代被提出并應(yīng)用，最初的反滲透膜包括反滲透膜，多孔支撐層，織物增強自疊加而成，該材料透水率極高，除鹽率能夠達(dá)到99%，以當(dāng)時的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)定預(yù)期來看已經(jīng)完全達(dá)到了設(shè)計預(yù)期，所以在80年代時，這樣的反滲透膜曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于分離小分子有機化合物領(lǐng)域，同時在釀造工業(yè)，三廢處理行業(yè)也有使用的空間。但是在20世紀(jì)80年代，由于我國生產(chǎn)廠商的技術(shù)積累不夠，所有類似于反滲透膜材料，都是由國外的生產(chǎn)廠商所壟斷的，這導(dǎo)致我國在構(gòu)建反滲透膜材料時缺乏議價權(quán)，造成反滲透膜購進(jìn)成本提升，使得反滲透膜這一材料雖然能夠較好地達(dá)到凈水提取的效果，但是由于采購成本較高，無法在我國實現(xiàn)大面積的推廣。
2.120世紀(jì)反滲透膜的重大發(fā)展
我國在21世紀(jì)之前反滲透膜技術(shù)的發(fā)展并不順利，先是由于缺乏技術(shù)積累，導(dǎo)致我國無法自主生產(chǎn)反滲透膜，又由于自身的產(chǎn)業(yè)迭新速度較慢，無法達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，使我國反滲透膜的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)較低，在實際使用過程中無法達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求。導(dǎo)致我國的反滲透技術(shù)一直落后于國際先進(jìn)水平，處于競爭的弱勢地位。到了20世紀(jì)90年代中期，隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，相應(yīng)技術(shù)的積累到達(dá)一定程度，對于反滲透膜技術(shù)的資源投入，達(dá)到了前所未有的規(guī)模，我國的反滲透技術(shù)工藝發(fā)展才開始逐漸靠近國際先進(jìn)水平，并且開始掌握了反滲透膜這一材料的生產(chǎn)技術(shù)，并逐漸走上了自主創(chuàng)新道路不斷提升我國反滲透工藝技術(shù)水平。
2.2新世紀(jì)我國反滲透工藝進(jìn)入了獨立發(fā)展階段
這不斷的技術(shù)積累和相應(yīng)資源的大量投入我國的反滲透工藝研究工作順利進(jìn)行，在十幾年的發(fā)展過程中，陸續(xù)推出了很多階段性成果，大幅度提升了我國反滲透工藝的掌握程度和技術(shù)水平，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷積淀，我國的反滲透技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，反滲透膜實現(xiàn)了我國自主研發(fā)，自主創(chuàng)造的過程。中國也成為了世界第四個能夠自主掌握反滲透技術(shù)的國家，從此中國在反滲透工藝上有了自己的核心競爭力，從而擁有了議價權(quán)，并且也能夠根據(jù)積累來制定一些先進(jìn)的技術(shù)規(guī)范。我國反滲透技術(shù)的自主發(fā)展開始有越來越順利的方向邁進(jìn)，不再受制于國外企業(yè)的控制。
3反滲透工藝的應(yīng)用注意事項
為了能夠使反滲透工藝的使用效果達(dá)到最佳在使用該工藝過程中需要工作人員對于以下注意事項進(jìn)行嚴(yán)格遵守。
3.1對原水進(jìn)行預(yù)處理
由于自來水廠生產(chǎn)水源一般是來自地區(qū)周圍的江河湖海，而受到工業(yè)發(fā)展的影響，這些區(qū)域的水源水質(zhì)都會出現(xiàn)不同程度的污染，所以在進(jìn)行反滲透工藝之前，首先需要工作人員對于不同水源地的水質(zhì)進(jìn)行檢測，判斷不同水源溶液中雜質(zhì)的含量和種類，并根據(jù)不同雜質(zhì)種類對其進(jìn)行分類處理。在生產(chǎn)過程中，為了保證反滲透工藝能夠順利實施，避免在生產(chǎn)過程中由于雜物過多而造成系統(tǒng)堵塞，工作人員需要對原水進(jìn)行預(yù)處理，所謂的預(yù)處理，就是在對原水進(jìn)行徹底凈化之前，通過幾層不同物質(zhì)的過濾器對原水中粒徑較大的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，阻止其進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，確保在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)的水源中，不具備大分子懸浮物，直觀表現(xiàn)為水源的渾濁度得到有效的降低。當(dāng)去除了水源中的大分子懸浮物后水質(zhì)中的其他雜質(zhì)雖然依舊存在但是不會由于堆積而造成系統(tǒng)堵塞。
3.2對原水進(jìn)行殺菌處理
由于原水取自于自然在自然環(huán)境中，無論是生物的活動還是工業(yè)生產(chǎn)都會導(dǎo)致水源的污染，在原水中含有大量對人類身體健康會構(gòu)成威脅的微生物或者細(xì)菌，而反滲透工藝雖然能夠過濾掉其中一部分微生物和細(xì)菌，但是為了保證水源凈化的整體效果，一般在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)之前，首先工作人員會對原水進(jìn)行一次基本的殺菌，以提高整體的凈化消毒水平。目前所采用的殺菌處理一般是紫外線殺菌，它能夠有效地抑制水中存在的細(xì)菌生存，保證微生物在水源中不會成長和繁衍，提高原水水質(zhì)。
3.3需進(jìn)行水質(zhì)檢測
前文已經(jīng)提到，在反滲透工藝實施過程中，其最終的效果受到多種因素影響，其中水中的含鹽量和酸堿度就是影響水質(zhì)凈化效果的重要因素，所以在進(jìn)行水質(zhì)凈化前，工作人員應(yīng)該對原水的水質(zhì)進(jìn)行檢測，針對原水中含有的雜志進(jìn)行特征分類，以保證后續(xù)處理過程中能夠針對這些雜質(zhì)特點進(jìn)行過濾方式調(diào)整，降低這些影響因素，對于最終水質(zhì)凈化工作的影響，提高整體進(jìn)化程度，保證水體凈化效果。
近些年，隨著我國社會的高速發(fā)展，人們越來越追求生活品質(zhì)，水源作為日常生活的必需品，直接影響到人的生活質(zhì)量和身體健康。隨著工業(yè)的發(fā)展，對于自然資源的污染程度加劇，如何保證正常食用的水源質(zhì)量成為了全社會關(guān)注的話題，自來水企業(yè)在生產(chǎn)過程中有異物提高水質(zhì)，而目前我國自來水企業(yè)日常生產(chǎn)中最常使用的凈水手段就是利用反滲透系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)凈化，減少水源中含有的對人體身體健康造成影響的雜質(zhì)數(shù)量。
反滲透法目前在自來水廠的日常生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，其工作的原理是利用高于溶液滲透壓的壓力來保證其他物質(zhì)無法通過半透膜，通過將其他雜質(zhì)與溶液進(jìn)行分離，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前反滲透膜能夠進(jìn)行分離的對象包括溶解鹽、有機物、細(xì)菌、微生物。本身的方法與其他水質(zhì)處理技術(shù)相比能夠在規(guī)模性生產(chǎn)上更具優(yōu)勢，并且在工作過程中不用增加其他污染源，凈化流程中對于能源的消耗率較低，能夠幫助企業(yè)更好地控制生產(chǎn)成本，在設(shè)備維護方面也具有一定的優(yōu)勢。
1反滲透工藝原理
反滲透工藝的具體原理是由于在水源中存在微粒，細(xì)菌等物質(zhì)造成溶液中的濃度分布不同，不同濃度之間會產(chǎn)生滲透壓，而滲透壓的存在則可以為物質(zhì)的隔離和流通提供原始動力。反滲透技術(shù)，在水體一側(cè)施加壓力，來抵消在自然情況下濃度高的溶液對于濃度低溶液所造成的滲透壓。順濃度梯度及逆濃度梯度式反滲透工藝中需要重點考慮的對象，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力離濃溶液一側(cè)的水分子自然滲透的流動性產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，反之亦然，約98%分子量大于100的有機物都不可以通過反滲透膜，但水分子除外，水分子可以自由通過反滲透膜，在自來水廠的水源凈化環(huán)節(jié)，需要設(shè)置多個層次的過濾器，使水分子能夠一步步分離成一級離子形態(tài)，以一級離子的形式進(jìn)行交換，實現(xiàn)對自來水中的水質(zhì)達(dá)到凈化的目的。作為一種反向遷移運動，在使用中不僅可以對水質(zhì)進(jìn)行凈化，也可以應(yīng)用在對液體進(jìn)行提純濃縮的活動中，目前我國自來水廠在日常生產(chǎn)中所選用的過濾材料為卷式聚酰胺復(fù)合膜。但具體的水質(zhì)凈化程度，在生產(chǎn)中還需要受到環(huán)境中壓力、溫度、含鹽量、酸堿度等不同因素的共同影響。要想達(dá)成較好的凈化效果，需要工作人員不斷積累工作經(jīng)驗，并根據(jù)實際需求，對各影響因素進(jìn)行精確調(diào)配，確保進(jìn)化過程能夠按照原計劃進(jìn)行，保證最終的水源凈化效果符合設(shè)計預(yù)期。
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反滲透工藝所需的反滲透膜，最早于20世紀(jì)80年代被提出并應(yīng)用，最初的反滲透膜包括反滲透膜，多孔支撐層，織物增強自疊加而成，該材料透水率極高，除鹽率能夠達(dá)到99%，以當(dāng)時的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)定預(yù)期來看已經(jīng)完全達(dá)到了設(shè)計預(yù)期，所以在80年代時，這樣的反滲透膜曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于分離小分子有機化合物領(lǐng)域，同時在釀造工業(yè)，三廢處理行業(yè)也有使用的空間。但是在20世紀(jì)80年代，由于我國生產(chǎn)廠商的技術(shù)積累不夠，所有類似于反滲透膜材料，都是由國外的生產(chǎn)廠商所壟斷的，這導(dǎo)致我國在構(gòu)建反滲透膜材料時缺乏議價權(quán)，造成反滲透膜購進(jìn)成本提升，使得反滲透膜這一材料雖然能夠較好地達(dá)到凈水提取的效果，但是由于采購成本較高，無法在我國實現(xiàn)大面積的推廣。
2.120世紀(jì)反滲透膜的重大發(fā)展
我國在21世紀(jì)之前反滲透膜技術(shù)的發(fā)展并不順利，先是由于缺乏技術(shù)積累，導(dǎo)致我國無法自主生產(chǎn)反滲透膜，又由于自身的產(chǎn)業(yè)迭新速度較慢，無法達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，使我國反滲透膜的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)較低，在實際使用過程中無法達(dá)到先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求。導(dǎo)致我國的反滲透技術(shù)一直落后于國際先進(jìn)水平，處于競爭的弱勢地位。到了20世紀(jì)90年代中期，隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，相應(yīng)技術(shù)的積累到達(dá)一定程度，對于反滲透膜技術(shù)的資源投入，達(dá)到了前所未有的規(guī)模，我國的反滲透技術(shù)工藝發(fā)展才開始逐漸靠近國際先進(jìn)水平，并且開始掌握了反滲透膜這一材料的生產(chǎn)技術(shù)，并逐漸走上了自主創(chuàng)新道路不斷提升我國反滲透工藝技術(shù)水平。
2.2新世紀(jì)我國反滲透工藝進(jìn)入了獨立發(fā)展階段
這不斷的技術(shù)積累和相應(yīng)資源的大量投入我國的反滲透工藝研究工作順利進(jìn)行，在十幾年的發(fā)展過程中，陸續(xù)推出了很多階段性成果，大幅度提升了我國反滲透工藝的掌握程度和技術(shù)水平，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷積淀，我國的反滲透技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，反滲透膜實現(xiàn)了我國自主研發(fā)，自主創(chuàng)造的過程。中國也成為了世界第四個能夠自主掌握反滲透技術(shù)的國家，從此中國在反滲透工藝上有了自己的核心競爭力，從而擁有了議價權(quán)，并且也能夠根據(jù)積累來制定一些先進(jìn)的技術(shù)規(guī)范。我國反滲透技術(shù)的自主發(fā)展開始有越來越順利的方向邁進(jìn)，不再受制于國外企業(yè)的控制。
3反滲透工藝的應(yīng)用注意事項
為了能夠使反滲透工藝的使用效果達(dá)到最佳在使用該工藝過程中需要工作人員對于以下注意事項進(jìn)行嚴(yán)格遵守。
3.1對原水進(jìn)行預(yù)處理
由于自來水廠生產(chǎn)水源一般是來自地區(qū)周圍的江河湖海，而受到工業(yè)發(fā)展的影響，這些區(qū)域的水源水質(zhì)都會出現(xiàn)不同程度的污染，所以在進(jìn)行反滲透工藝之前，首先需要工作人員對于不同水源地的水質(zhì)進(jìn)行檢測，判斷不同水源溶液中雜質(zhì)的含量和種類，并根據(jù)不同雜質(zhì)種類對其進(jìn)行分類處理。在生產(chǎn)過程中，為了保證反滲透工藝能夠順利實施，避免在生產(chǎn)過程中由于雜物過多而造成系統(tǒng)堵塞，工作人員需要對原水進(jìn)行預(yù)處理，所謂的預(yù)處理，就是在對原水進(jìn)行徹底凈化之前，通過幾層不同物質(zhì)的過濾器對原水中粒徑較大的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，阻止其進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，確保在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)的水源中，不具備大分子懸浮物，直觀表現(xiàn)為水源的渾濁度得到有效的降低。當(dāng)去除了水源中的大分子懸浮物后水質(zhì)中的其他雜質(zhì)雖然依舊存在但是不會由于堆積而造成系統(tǒng)堵塞。
3.2對原水進(jìn)行殺菌處理
由于原水取自于自然在自然環(huán)境中，無論是生物的活動還是工業(yè)生產(chǎn)都會導(dǎo)致水源的污染，在原水中含有大量對人類身體健康會構(gòu)成威脅的微生物或者細(xì)菌，而反滲透工藝雖然能夠過濾掉其中一部分微生物和細(xì)菌，但是為了保證水源凈化的整體效果，一般在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)之前，首先工作人員會對原水進(jìn)行一次基本的殺菌，以提高整體的凈化消毒水平。目前所采用的殺菌處理一般是紫外線殺菌，它能夠有效地抑制水中存在的細(xì)菌生存，保證微生物在水源中不會成長和繁衍，提高原水水質(zhì)。
3.3需進(jìn)行水質(zhì)檢測
前文已經(jīng)提到，在反滲透工藝實施過程中，其最終的效果受到多種因素影響，其中水中的含鹽量和酸堿度就是影響水質(zhì)凈化效果的重要因素，所以在進(jìn)行水質(zhì)凈化前，工作人員應(yīng)該對原水的水質(zhì)進(jìn)行檢測，針對原水中含有的雜志進(jìn)行特征分類，以保證后續(xù)處理過程中能夠針對這些雜質(zhì)特點進(jìn)行過濾方式調(diào)整，降低這些影響因素，對于最終水質(zhì)凈化工作的影響，提高整體進(jìn)化程度，保證水體凈化效果。
近些年，隨著我國社會的高速發(fā)展，人們越來越追求生活品質(zhì)，水源作為日常生活的必需品，直接影響到人的生活質(zhì)量和身體健康。隨著工業(yè)的發(fā)展，對于自然資源的污染程度加劇，如何保證正常食用的水源質(zhì)量成為了全社會關(guān)注的話題，自來水企業(yè)在生產(chǎn)過程中有異物提高水質(zhì)，而目前我國自來水企業(yè)日常生產(chǎn)中最常使用的凈水手段就是利用反滲透系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)凈化，減少水源中含有的對人體身體健康造成影響的雜質(zhì)數(shù)量。
