原稿件修改：探究反渗透技术应用

1、探究反渗透技术应用摘要：本文根据自身工作经验，针对反渗透技术进行相关阐述，介绍了其原理和 特点，提出了反渗透技术在各领域的应用， 并对反渗透技术的研发重点以及发展 趋势进行了探讨与展望。关键词：反渗透技术；膜分离；海水淡化,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2:1.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410之间，水温小于40C。原水进入反渗透系统前需进行 预处

2、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反渗透特点反渗透技术在处理手段上属于物理法，具有很多优点：（1）反渗透操作仅依 靠压力作为推动力，相对于其它传统物理处理手段具有最低的能耗；（2）反渗透 在室温环境下即可进行，无需发生相变；（3）无需使用化学处理试剂，无化学废 液的排放，几乎没有环境污染；（4）操作设备所需空间较小，设备占地面积小, 操作简单，无需频繁维护。3反渗透的应用 3.1海水淡化反渗透技术于20世纪60年代应用到海水脱盐3，是目前海水淡

3、化的一项主流技术，近十年来发展极为迅速。目前全球海水淡化装置中有30殊用反渗透技术，利用反渗透技术去除海水中99%上的盐离子以获得饮用水。进入21世纪 后，能量回收技术迅猛发展，这使得反渗透技术的生产成本急剧降低， 并且提高 了反渗透系统的能源使用效率。另外，高通量反渗透膜 4以及大直径卷式膜组件等新型反渗透膜组件的出现也使系统的运行成本得到降低。 全球最大的反渗透海水净化厂位于以色列阿什克伦市，日产量达到3.3 X105n3，占以色列全部需 水量的15%成本为每立方米0.53美元5。我国于1997年在浙江省嵊泗县建成 国内首个反渗透海水淡化工程5，工程采用透平式能量回收装置，将生产能耗控制在

4、5.5 kWh/t，使我国在反渗透海水淡化领域的空白得以填补。目前我国最 大的反渗透海水净化厂位于大连市长海县，生产规模为lOOOmVd，淡水成本6元/m3 6。随着反渗透系统的各个阶段的不断优化，反渗透在海水淡化方面的生产成本以及能量利用效率的优势将会更加明显。3.2纯水、超纯水的制备纯水与超纯水在现代工业中是一种极其重要的生产原料，在化工、电子、半 导体、医药等领域有着广泛的应用，我国在20世纪80年代开始将反渗透与离子 交换相结合应用在纯水与超纯水的制备中，与单纯的离子交换技术相比，其节约 酸碱消耗量约90%树脂再生周期造水量提升近20倍，总体造水成本下降约30%由于其具有可观的经济效益

5、与环保效益，目前反渗透膜工艺纯水、超纯水制备系 统的市场占有率已在95%上。清华紫光古汉集团衡阳制药厂采用混床技术 +反渗透处理技术对原来的全离子交换工艺进行改进7，改进后产水增加，水质改善，制水成本得到降低。另 外，出水纯度会随着反渗透级数的增加而提高， 但会导致出水量减少，为此反渗 透装置连用一般不多于二级。为了克服出水不能彻底除盐的缺陷， 常在反渗透的 过程中加以电去离子技术，以提高整体净水效果。3.3城市污水的深度处理反渗透技术在城市污水的深度处理的应用在众多国家受到高度重视。许多缺 水国家在利用反渗透淡化海水的同时将该技术引入污水的二级处理以扩大淡水水源。悉尼在举行奥运会期间，各体育

6、场馆日产废水2200t8，利用微滤系统对 所产生污水进行深度处理后得到冲厕用中水，部分中水再经反渗透系统处理用于 场地周边绿化。此举节约了大量自来水，并大大减少了市政污水处理负担， 充分 展现了绿色奥运理念。3.4电厂锅炉补给水的处理近年来由于水体的污染和水资源的匮乏，国家提倡节约用水。传统的锅炉补 给水处理工艺已经无法满足机组给水的水质要求。反渗透技术在电厂锅炉补给水 处理中的广泛应用，在节约用水的同时也保障了锅炉补给水的水质。 电厂锅炉补给水的水源无论是采用城市中水还是地表水， 都需要更复杂的处理工艺，来满足 机组给水水质。反渗透一般多用于锅炉补给水的预处理。 一般会根据水源，原水 水质和

7、机组对汽水品质的要求采用不同处理工艺。目前最常见的锅炉补给水处理 工艺如下：过滤+反渗透+级除盐+混床；过滤+级反渗透+二级反渗透+EDI除 盐；过滤+级反渗透+ 二级反渗透等等。河南省第一台百万机组火力发电厂，平顶山第二发电厂一期采用的是过滤+一级反渗透+二级反渗透+EDI除盐。出水水质完全满足超超临界机组要求。4反渗透技术研究重点及发展趋势展望 4.1操作压力的降低由于反渗透分离的主要动力为压力，操作压力的大小直接决定着生产能耗的大小。目前，在海水淡化生产中反渗透所需的压力成本远大于膜组件成本。因此, 降低操作压力，提高膜通量成为当前反渗透技术的一个研发热点。目前降低操作压力的一个较为实际

8、可行的方法是对于出水要求不太严格的废水处理，将反渗透 膜置换为纳滤膜，这样可在保证出水水质的前提下降低能耗。4.2膜污染问题反渗透技术应用于城市污水处理时， 其作用原理是利用空间排阻作用及电荷 斥力来移除水中的化合物。若使用时间较长或污水负荷过大，膜表面便易形成沉 积层，降低膜性能。为此膜污染的防治、膜清洗工艺与膜清洗剂的开发、预处理 工艺的优化将会是反渗透系统应用于污水处理领域的关注重点。4.3设备防腐问题反渗透技术应用于海水淡化与苦咸水脱盐时，由于两者的原水都具有盐离子 浓度极高的特点，故设备难免被腐蚀。当下建成投产的反渗透海水淡化工程中, 大部分的设备及管道都发生了明显的锈蚀。腐蚀问题若不能得到妥善的解决则会 严重影响系统的使用寿命以及淡化效率。故在今后的研究过程中，系统防腐问题 将会得到广泛重视。4.4处理工艺的改进在纯水及高纯水制备领域，由于制备工艺的不断进步，在过去广泛使用的阴 阳离子交换工艺已逐渐被反渗透技术取代， 混合离子交换技术则被电去离子工艺 取代，目前已形成反渗透+电去离子混合工艺。该混合工艺在实际生产运行中体现出使用方便、出水质量高、无酸碱废液排放等优点。反渗透技术在今后各领域 中生产工艺的改进优化将势必成为未来反渗透技术的主流发展趋势。5结束语反渗透技术是利用反渗透膜对溶液的选