简析反渗透技术在环境工程当中的应用

简析反渗透技术在环境工程当中的应用

李志杰

广东中联兴环保科技有限公司510000

摘要：反渗透的分离技术是当今世界上水处理中比较先进的技术，目前这种技术已经在我国重金属废水处理、印染废水处理以及城市垃圾渗滤液处理等方面得到广泛的运用。本文主要探究了反渗透技术的原理与特点，反渗透技术在环境工程的应用以及未来展望，希望能为反渗透技术的发展提出参考意见。

关键词：反渗透技术；环境工程；应用

引言：随着经济的迅速发展，城市化进程的加快，我国环境污染尤其是水资源污染情况加剧，而反渗透作为一种先进的污水处理技术，是一项当前较为先进液体分离技术，目前已广泛应用于众多领域，具有操作简便，能耗低，无二次污染等优点。在环境工程方面发挥了重要的作用。在新时期下，我们要加大对反渗透技术的重视，不断的完善该技术，使其在环境工程的使用也更加有效。

一、反渗透技术的原理与特点

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：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4~10之间，水温小于40℃。原水进入反渗透系统前需进行预处理，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。

反渗透技术在处理手段上属于物理法，具有很多优点：第一，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；第二，反渗透在室温环境下即可进行，无需发生相变；第三，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；第四，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。

二、反渗透技术在环境工程的应用

反渗透技术由于其分离率较高，同时操作上比较便捷、能耗较低、运行的费用较低等特点，在环境工程当中有着极为广泛的运用，且取得了非常好的效果。

1、重金属废水处理

在反渗透的相关环境工程应用当中，对于重金属的废水处理是比较重要的一个部分。通过采用超低压的反渗透膜分离以及稀释溶液当中的铜离子、铬离子等等，测试的结果表示，在进行了相关的反渗透处理之后，截留率随着进料压力的不断增加而增加，而当压力进一步地增加至某一值时，对于铜离子以及铬离子的截留率达到了百分之九十九以上，效果极为明显，为环境工程的具体建设和应用做出了重大的贡献。现今，国外很多地区的电镀厂已经采用了膜分离渗透技术，对其排出的污水进行处理。在进行相关的研究之后发现，在压强差大于一定数值且温度处于20℃～25℃之间的时候，可以使料液的浓缩度达到原有的10倍以上，而采用了低压复合反渗透膜技术进行相关的处理之后，可以发现其中的铜离子以及铬离子的脱除率会进一步地提升。在韩国的某公司的实际操作当中，运用反渗透进行高导电率的二次处理废水的相关工作，成功地将其中的单价离子以及二价离子进行去除，而根据相关的报道，使用反渗透的相关技术，运用到环境工程当中，可以使废液当中的Pb、Cu、Cr、As、Se、Hg等离子的脱除率高达95%以上，有的甚至能达到99%以上，实际处理和应用效果非常显著，为环境工程的相关建设作出了极大的贡献。

2、印染废水处理

在印染的相关工业当中，其排出的废水有着极大的污染，含有染料、助剂、无机盐以及纤维杂质、酸碱等等，其染料当中的硝基以及胺类化合物对环境有着较大的污染，同时其中还含有一系列的重金属元素离子，直接进行排放会对环境造成很大程度的破坏。而通过反渗透技术的相关运用，在印染行业当中，可以对其排放的污水进行极为有效的处理，根据相关的报道以及文献资料，反渗透技术非常适合使用在染色槽当中的离子以及大分子的处理之上，在使用了一系列的技术手段之后，第一级苦咸水用膜可以有超过96%的脱除率，颜色脱除率可以达到90%以上，总碳脱除率可以达到85%以上，第二级脱除率可以达到98%以上，实际的使用效果非常明显，对于环境工程来讲有着非常重大的贡献。

3、城市垃圾的渗滤液处理

在城市的垃圾渗滤液当中，其主要的性质为水质比较复杂，且水量变化较大，有害的污染物质浓度较高，氨氮含量以及金属的含量很高。一般地来讲，中国城市渗滤液使用的处理技术是生物处理技术，但是由于反渗透技术能够更加高效地截留污水当中存在的溶解态的无机污染物质以及有机污染物质，所以在近几年当中得到了广泛的运用和发展，前景较好。在意大利的某城市垃圾渗滤液的处理当中，通过反渗透技术的相关设备和技术的运用，将垃圾填埋场当中的渗透滤液进行了一系列的测试和处理。而实验的结果表明，当渗滤液的浓度逐渐地增加的时候，渗透量大大地降低，而当操作当中的压力进一步加大时，COD的去除率则可以上升至98%，达到了非常好的使用效果。另外，在中国北京房山区垃圾填埋场当中，运用反渗透的相关理论和技术手段，对其中的渗滤液进行了实际的实验处理，其结果同样表明，通过相关的反渗透技术的使用，可以对进水的水质进行有效的处理，完全可以使排放出的水质达到污染控制的一级标准，而随着高压反渗透相关技术的出现以及实践当中不断地应用加强，其在环境工程当中发挥的作用将更加明显。

三、环境工程中反渗透技术的未来展望

首先，未来促进反渗透技术的进一步发展，无疑要对新的材料与工艺进行进一步的研究与开发，从而使反渗透分离技术对经济效益的增加、竞争能力的提高以及应用范围的扩大都有着更进一步的推动作用。所以，所研制的膜要具备更好的耐压性、耐碱性、耐热性、耐酸性、以及抗污染、抗氧化等功能，同时还要使之更易于清洗；其次，加强反渗透分离过程同各种膜分离方法联合使用的开发与研制。例如将吸附同膜分离结合起来，蒸发同反渗透结合起来，离子交换树脂同反渗透膜技术结合起来，冷却同膜分离结合起来等等各种结合方式。第三，加强传统分离技术同膜分离相互联合的新型膜分离过程的开发与研制。例如，膜蒸馏、膜萃取、亲和膜分离以及传递的促进等等。第四，加强膜分离同反应过程相结合的膜反应过程的研制与开发。另外，为了进一步减少膜污染还可以对膜组件进行改善，从而使清洗的效果得到提高；还可以对反渗透的预处理方法、氯化以及脱氯化加以改善，从而使反渗透膜的元件得到有效保护，进而使其使用寿命能够有所增加。

四、结束语

综上所述，反渗透技术在环境工程中有着明显的应用价值，其能够对各种废水水进行有效的治理，有助于消除污染，从而改善周边的环境。在人们的环保观念逐渐提升的同时，合理的应用反渗透技术，可以使得环境工程进一步的得到发展。但是反渗透技术还存在很多急需完善和优化的地方，需引起广大环境工程人员的关注，进一步改进反渗透技术，以实现反渗透技术在环境工程中的合理应用。

参考文献：

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[2]马天翔，刘鹤.环境工程中反渗透技术的应用[J].黑龙江科技信息，2018，16：22.

[3]王海凤，相波，李义久.反渗透在环境工程中的应用[J].环境科学与技术，2017，07：106-108+121.