摘要
近来，物理化学处理技术、光照射技术及膜过滤技术已形成三大水处理技术。在这些技术中引人注目的是膜分离法污水处理技术。反渗透膜分离技术作为当今世界水处理先进的技术，具有清洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。
本文首先对国内外反渗透膜技术的发展概况做了叙述，然后详细论述了反渗透膜分离技术。通过介绍反渗透的基本原理、反渗透装置型式、基本流程，以美国和日本采用反渗透处理生活污水为例，探讨了反渗透膜分离技术在水处理中的各种应用，最后就其发展趋势作出了初步地归纳和展望。
关键词：水处理，膜分离技术，反渗透膜，发展趋势
目录
摘要................................................................................................................................................... I
1.引言 (1)
2.反渗透膜发展概况 (2)
3.反渗透膜分离技术基本原理 (3)
4.反渗透的有关装置 (3)
4.1 反渗透膜类型 (3)
4.2反渗透装置型式 (4)
4.2.1 板框式反渗透装置 (4)
4.2.2 管式反渗透装置 (5)
4.2.3 螺旋式反渗透装置 (5)
4.2.4 .中空纤维式反渗透装置 (6)
5.反渗透的流程 (7)
5.1反渗透的流程的设计依据 (7)
5.2预处理过程 (8)
5.3反渗透膜分离常见的流程 (9)
6.反渗透技术在水处理中的的应用 (10)
6.1.海水和苦咸水淡化 (10)
6.2.纯水和超纯水的制备 (11)
6.3.城市污水的处理 (11)
7.反渗透膜的发展趋势 (11)
8.结语 (12)
参考文献 (13)
1.引言
近来，物理化学处理技术、光照射技术及膜过滤技术已形成三大水处理技术。在这些技术中引人注目的是膜分离法污水处理技术[1]。膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合物的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。而反渗透膜分离技术作为当今世界水处理先进的技术，具有清洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。
膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、萃取、沉淀、混凝和离子交换树脂等)相比较，过程中大多无相变化，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小等特点。膜分离技术应用到污水处理领域，形成了新的污水处理方法，它包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)、和反渗透(RO)等，本文仅对反渗透(RO)膜法对城市污水处理技术进行探讨。
2.反渗透膜发展概况
膜广泛的存在于自然界中，特别是生物体内。人类对于膜现象的研究源于1748年，但是人类对它的认识和研究则较晚。1748年，Abbe Nollet观察到水可以通过覆盖在装有酒精溶液瓶口的猪膀肌进入瓶中时，发现了渗透现象。然而认识到膜的功能并用于为人类服务，却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。其发展的历史大致为；30年代微孔过滤；40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化[2]。
在国外，其发展概况为：1953年美国的Reid 提出从海水和苦盐水中获得廉价的淡水的反渗透研究方案，1960年美国的Sourirajan 和Leob 教授研制出新的不对称膜，从此RO作为经济的淡化技术进入了实用和装置的研究阶段。20世纪70年代初期开始用RO法处理电镀污水，首先用于镀镍污水的回收处理，此后又应用于处理镀铬、镀铜、镀锌等漂洗水以及混合电镀污水。1965年英国首先发表了用半透膜处理电泳涂料污水的专利。此后美国P.P.G公司提出用UF和RO的组合技术处理电泳涂料污水，并且实现了工业化。1972－1975年J J .Porter 等人用动态膜进行染色污水处理和再利用实验。1983年L.Tinghuis等人发表了用RO法处理染料溶液的研究结果。30年来，反渗透(RO)技术先后在含油、脱脂废水、纤维工业废水、造纸工业废水、放射性废水等工业水处理、苦咸水淡化、纯水和高纯水制备、医药工业和特殊的化工过程和高层建筑废水等各类污水处理中得到了广泛的应用。尤其是近几年，一些新型的膜法污水处理技术逐一问世，如膜蒸馏、液膜、膜生化反应器、控制释放膜、膜分相、膜萃取等[3]。
在我国，膜技术的发展是从1958年离子交换膜研究开始的。1958年开始进行离子交换膜的研究，并对电渗析法淡化海水展开了试验研究；1965年开始对反渗透膜进行探索，1966年上海化工厂聚乙烯异相离子交换膜正式投产，为电渗析工业应用奠定了基础。1967年海水淡化会战对我国膜科学技术的进步起了积极的推动作用。1970年代相继对电渗析、反渗透、超滤和微滤膜及组件进行研究开发，1980年代进入推广应用阶段。1980年代中期我国气体分离膜的研究取得长足进步，1985年中国科学院大连化
物所，首次研制成功中空纤维N
2/H
2
分离器，主要性能指标接近国外同类产品指标，现
己投入批量生产，每套成本仅为进口装置的1/3。进入90年代以来，复合膜的制备取得了较大进展 [2]
3.反渗透膜分离技术基本原理
反渗透膜分离法的基本特点是其推动力为压力差（1－10MPa），传质机理一般认为是溶剂的扩散传递，透过膜的物质是水溶剂，截留物为溶质、盐（悬浮物、大分子、离子），膜的类型为非对称膜或复合膜。反渗透的选择透过性与组分在膜的溶解、吸附和扩散有关，因此除与膜孔大小结构有关外，还与膜的化学、物理性质有密切关系，即与组分和膜之间的相互作用密切相关[4]。
反渗透原理：渗透现象早在1748年已由Abbe Nollet首次得到证明，直到20世纪50年代，科学家们才开始利用反渗透或超滤作为溶液中溶质和溶剂的有效分离方法，并使其成为一种实验室技术。
渗透是指一种溶剂（即水）通过一种半透膜进入一种溶液或是从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然渗透。但是在浓溶液一边加上适当的压力，即可使渗透停止，此时的压力称为该溶液的渗透压。若在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓溶液中的溶剂（水）压到半透膜的另一边稀溶液中，这是和自然界正常渗透过程相反的，此时就称为反渗透。
这就说明，当对盐水一侧施加的压力超过水的渗透压时，可以利用半透膜装置从盐水中获取淡水。因此，反渗透过程必须具备两个条件：一是必须有一种高选择性和高渗透性（一般指透水性）的选择性半透膜，二是操作压力必须高于溶液的渗透压。
4.反渗透的有关装置
当前反渗透有关的装置多种多样，他们有各自的优缺点，反渗透膜常用类型一共有三种，各自应用于不同方向
4.1 反渗透膜类型
一般来说，反渗透膜应具备以下性能：
①单位面积上透水量大，脱盐率高；
②机械强度好，多孔支撑层的压实作用小；
③化学稳定性好，耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀；
④结构均匀，使用寿命长，性能衰降慢；
⑤制膜容易，价格便宜，原料充足。
影响膜性能因素[7]：
①回收率；②转变率；③压力；④压密；⑤浓差极化。
据此，目前较常用的膜类型有：
①醋酸纤维膜（CA膜）
CA膜又可以分为平膜、管式膜和中空纤维膜几类。CA膜具有反渗透膜所需的三个基本性质：高透水性、对大多数水溶性组分的渗透性相当低、具有良好的成膜性能。
②聚酰胺膜（PA膜）
聚酰胺膜又可以分为脂肪族聚酰胺膜、芳香聚酰胺膜（成膜材料为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物）
③复合膜
这是近些年来开发的一种新型反渗透膜，它是由很薄的而且致密的符合层与高空隙率的基膜复合而成的，它的膜通量在相同的条件下比非对称膜高约50%－100%。目前复合膜有以下几种：
a.交联芳香族聚酰胺复合膜（PA）；
b.丙烯-烷基聚酰胺和缩合尿素复合膜；
c.聚哌嗪酰胺复合膜；
d.氧化锆-聚丙烯酸复合膜。
4.2反渗透装置型式
反渗透装置型式现今常用的共4种：反渗透装置型式，管式反渗透装置，螺旋式反渗透装置，中空纤维式反渗透装置，这四种装置型式基本满足渗透在各种条件的下的选择使用。
4.2.1 板框式反渗透装置
这种形式的装置由Aerojet通用公司发展起来的，教适合于小的和低压工厂。膜支撑体在一种圆形平板上，这块平板称为多孔板，常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集起来。这种装置存在以下缺点：①安装和维护费用高，②进料分布不均匀，③流槽窄，④多级膜装卸复杂，⑤单位体积中膜的比表面积低，产水量少。尽管有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比管式装置小，在小规模的生产场所还是有一定的优势的。
图1 一级反渗透+混床
4.2.2 管式反渗透装置
这种装置在实际应用中是很有意义的。它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在管式装置中把料液进行浓缩，运行期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常可以预防溶液的浓缩弄脏或堵塞膜。其主要优缺点可以归纳如下：
优点：①能够处理含悬浮固体的溶液，②合适的流动状态就可以防止浓差极化和膜污染等，并容易调整。
缺点：①设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。②单位体积中膜的比表面积小。③必须把管子外部包起来。④要使用支撑材料。
4.2.3 螺旋式反渗透装置
美国通用原子公司（Gulf General Atomic Co）发展了这种装置。这种螺旋式结构的中间为多孔支撑材料，两边是膜的“双层结构”，它的末端是冲孔的塑料管。双层膜的边缘与多孔支撑材料密封形成一个膜袋（收集产水），在膜袋之间再铺上一层隔网，然后沿中心管卷绕这种多层材料（膜/多孔支撑材料/膜/料液隔网），就形成了一个螺旋式反渗透组件。将卷好的螺旋式组件，放入压力容器中，就成为完整的螺旋式反渗透装置。使用这种螺旋式反渗透装置时应注意：
①中心管主要褶皱处的泄露②膜及支撑材料在粘结线上发生皱纹③胶线太厚可能会产生张力或压力不均匀④支撑材料的移动会使膜的支撑不合理，导致平衡线移动⑤膜上有小孔洞，这是由于膜的质量不合格所致。
目前，美国制作螺旋式组件已实现机械化，采用一种0.91m滚压机，连续喷胶将膜与支撑材料粘密封结在一起，滚转成螺旋式组件，牢固后不必打开即可使用。
图2 反渗透处理工艺在地下水处理中的流程图
螺旋式组件的主要优缺点是：
优点：①单位体积中膜的表面积比率大②压力导管的设计简单，具有扰性，安装和更换容易，结构可以紧密放在一起。
缺点：①料液含悬浮固体时不适宜②料液流动路线短③压力消耗高④再循环浓缩困难。
4.2.4 .中空纤维式反渗透装置
美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，其中含有外径50μm、内径25μm；装成一种圆柱形耐压容器中，或是将中空纤维弯成U形装入耐压容器中，由于这种中空纤维极细，通常可以装填几百万根。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。
中空纤维式反渗透装置的主要优缺点如下：
优点：①单位体积中膜的表面积比率高，一般可达到16000－30000m2/m3，因此组件可以小型化；②膜不需支撑材料，中空纤维本身可以受压而不破裂。
缺点：①膜表面去污困难，料液需经严格预处理；②中空纤维膜一旦损坏是无法更换的。
由此我们可以给优质反渗透装置作出以下要求：
①对膜能提供合适的支撑
②处理溶液在整个膜面上必须均匀分布
③在最小能耗情况下，对处理溶液提供良好的流动状态
④单位体积中膜的有效面积比率高
⑤组件容易拆卸和更换
⑥便于膜的拆卸和组装
⑦在运行压力下，有效的工作时安全与可靠性高
⑧外部泄露能尽可能从压力的变化上发现
⑨建造、维护费用都是方便的。
目前流行的这四种装置的一些主要特性比较见表3-1
表1 四种反渗透装置的主要特性比较
注：原料液为500mg/L NaCl，脱盐率为92%－96%
5.反渗透的流程
反渗透系统一般是由预处理过程和膜分离过程组成的，预处理过程和膜分离过程的方式多种多样，不同的处理过程会需选用不同的方式，同时得到结果也有差别。
5.1反渗透的流程的设计依据
RO过程应视为一个总的系统，它包含各组成部分及依据。这些依据可作为设计RO 系统时的入门指南。每一部分与每一交接处都将有合宜的操纵开关及连接，以保证系统的长期使用性能即可靠性。每一部分及每一系统均有可考虑满足各个用户需要的经济/性能的折中办法。我们沿与流程相反的方向来讨论：
①最终用途：首先的考虑是产品水的具体用途，它决定了为满足用户需要的水质和水量。对饮用水，通常要求满足公共卫生标准或世界卫生组织标准。对超纯电子工
业用水，水电阻率需达18MΩcm。然而产品的性能并不严格的要超过所需值，因为高于所需的产水量或产水水质将增加产品水的费用，产生明显的负面影响。
②后处理：在RO透过液使用前，通常需要对其作些后处理。至少，需要脱气以去
和进行pH调节，以防止下游系统发生腐蚀。除为控制结垢对进料水酸化而产生的CO
2
后处理的要求取决于应用，需按具体情况加以确定。对许多工业应用，后处理包括采用树脂除盐和紫外线消毒。对城市应用要附加pH调节、脱气及用氯消毒。
③膜：膜为系统的心脏，其性能可受与膜本身及其构型无关的一些因素的影响，例如预处理及系统的操作与维护，然而，需根据进料水的水质及最终用途仔细考虑选择膜材料及膜构型。
④操作与维护：操作与维护是成功的系统性能的关键。为了尽早的发现潜隐的问题，须收集系统性能数据并定期分析。若发生了问题，应该采用合宜的寻找故障的技术，并与膜制造商和/或系统设计者切磋商量合宜的消除问题的措施。对不能控制的结垢、污染或堵塞，则需经常清洗膜以保持膜的性能。在膜装置中，这些物质不可逆的积累将导致流体分布不均和产生浓差极化，这将造成膜通量与盐截留率的减退，有时会使膜材料发生降解。这些导致了昂贵的膜单元的更换。已开发出的用于恢复因结垢或污染造成的不良的膜性能的技术，若能及早的识别出膜需清洗，则这些技术是非常有效的。清晰剂可用以从膜装置中将微粒、胶体、生物和有机物移出。通常的做法是将清洗液按正向流动，低压下通过膜装置进行循环，直至污染物被去除。很少推荐进行反洗。
⑤高压泵：高压泵提供膜生产所需产水流量及水质的压力。常用泵的类型是单级、高速离心泵；柱塞泵；多级离心泵。通常单级离心泵效率最低，柱塞泵效率最高。对于小系统采用高速离心泵，对于大系统采用多级离心泵为佳。
⑥预处理：预处理即垢的控制，方法有pH值的调节、缓蚀剂软化、微生物控制、氯化/脱氯，对悬浮固体、胶体、金属氧化物、有机物等的去除。
5.2预处理过程
总的来讲反渗透系统是由预处理过程和膜分离过程组成的。
预处理过程是指被处理的料液在进入膜分离过程前需采用的预先处理措施。预处理一般有物理处理、化学处理和光化学处理三种。在预处理过程中可使用各种单元操作，也可以将几种方法组合使用，预处理过程的好坏是反渗透膜的分离过程成败的关键，因此必须严格认真的做好预处理工作。
目前流行的方法主要有以下几种：
（1）物理法
物理方法包括①沉淀法或气浮分离法，②砂过滤、预涂层（助滤剂）过滤、滤筒过滤、精过滤等，③活性炭吸附法，④冷却或加热。
（2）化学法
化学方法包括①氧化法：利用臭氧、空气、氧、氯等氧化剂进行氧化，②还原法，③pH值调节法
（3）光化学法
光化学预处理方法主要指紫外线照射。
采用哪一种预处理方法，不仅取决于料液的物理、化学和生物学性质，而且还要根据在膜分离过程中所用组件的类型构造作出判断。实际运行中的故障，一方面是由于膜表面上的分离所带来的直接污染；另一方面与膜组件本身的构造有关。预处理所需要达到的标准，根据所用的膜件的不同也不一致。
5.3反渗透膜分离常见的流程
反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：
①一级一段法
这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不断提高，因此产水量大，但产水水质下降。
②一级多段法
当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种多步式方式，这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应加大。
③两级一段法
当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6%如一级达不到时，可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%，即可达到要求。如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时，采用两步法比较经济，同时在低压低浓度下运行时，可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透流程
在此流程中，将第一级浓缩液作为第二级的供料液，而第二级浓缩液再作为下一级的供料液，此时由于各级透过水都向体外直接排出，所以随着级数增加水的回收率
上升，浓缩液体体积减少浓度上升。为了保证液体的一定流速，同时控制浓差极化，膜组件数目应逐渐减少。
当然，在选择流程时，对装置的整体寿命、设备费、维护管理、技术可靠性也必须考虑。例如，需将高压一级流程改为两级时，那么就有可能在低压下运行，因而对膜、装置、密封、水泵等方面均有益处。
6.反渗透技术在水处理中的的应用
与其他传统分离工程相比，反渗透分离过程有其独特的优势：（1）压力是反渗透分离过程的主动力，不经过能量密集交换的相变，能耗低；（2）反渗透不需要大量的沉淀剂和吸附剂，运行成本低；（3）反渗透分离工程设计和操作简单，建设周期短；（4）反渗透净化效率高，环境友好。因此，反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、、纯水和超纯水的制备、城市污水的处理等。
6.1.海水和苦咸水淡化
20 世纪 60 年代以来，反渗透脱盐已成为一种获取饮用水的重要途径，是解决淡水资源紧缺的一种有效方法。目前，反渗透脱盐技术主要应用在两个方面：海水淡化和苦咸水脱盐。
全世界海水淡化装置中约有 30% 是利用反渗透技术实现的，通过反渗透膜可除去海水中 99% 以上的盐离子[8]，得到可饮用的淡水。以色列的反渗透海水淡化技术比较领先，2005 年阿什克伦建造了当时世界上最大的反渗透海水淡化装置，产水量占到以色列全部水需求量的15%，产水成本约为 0.53 美元/m3。我国最大的反渗透海水淡化站位于大连市长海县，日产淡水1000m3，淡水成本 6元/m3。
苦咸水在我国北方地区分布较为广泛，含盐离子较多，可通过反渗透技术进行除盐淡化处理，达到饮用水标准。马莲河流域示范工程利用马莲河上游环江苦咸水资源，采用反渗透膜技术，建立 1000 m3·d-1苦咸水淡化工程，出水水质达到国家生活饮用水卫生标准，有效解决了环县城区 5 万居民饮水问题。杭州湾新区水厂采用了超滤及反渗透组合设备处理当地水库的高盐水，投入运行1年多来出水水质稳定，符合国家饮水水质标准。
海水和苦咸水淡化是反渗透技术的传统应用领域，目前存在的问题仍然是操作压力偏高，能耗较大，另外海水中的 Cl-对反渗透膜也有较大的污染，阻碍了反渗透技术在该领域的进一步推广。目前，低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极
的研发之中，以便从根本上解决现在存在的问题。
6.2.纯水和超纯水的制备
清华紫光古汉集团衡阳制药厂采用反渗透+混床水处理技术改进了原来的全离子交换制水工艺，运行期间，产水增加，水质改善，大幅度降低了制水成本。此外，许多科研人员均对反渗透+电去离子法制取纯水进行了实验研究，达到了预期结果，证实了反渗透+电去离子法制取高纯水的可行性。
通过控制反渗透的级数可制取不同纯度脱盐水。随着反渗透级数的增加，脱盐水的纯度提高，但是出水量减少，水利用率降低，因此，反渗透装置连用一般不会超过二级，通常将反渗透与电去离子技术联用，不仅克服了反渗透出水不能彻底除盐的不足，还可以提高电去离子装置的进水水质，防止电去离子设备损坏，提高整体净水效果。
6.3.城市污水的处理[9]
近年来我国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加,全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64亿吨,其中约80%未经处理直接排入水域。因此，反渗透在城市污水深度处理方面的应用受到了高度重视，包括中水回用和污水处理厂二级出水的深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家引入反渗透技术处理二级污水，一级反渗透出水水质含盐80mg/L，二级反渗透出水达到10mg/L；新加坡某工业区的反渗透污水处理厂，以三级生化处理的城市废水为原水，用反渗透系统制取高级工业用水，采用二级双介质滤-反渗透系统，处理厂同FLMTETM生产的抗污染膜元件BW30-365FR2184支一级三段排列，日产水量30kt，水回收率高达85%，产水电导率66LS/cm～133LS/cm。
7.反渗透膜的发展趋势
反渗透膜技术及其工程应用的发展方向主要集中于研究开发具有低能耗、抗污染、耐高温、高压和特种分离等性能的反渗透膜组器[10]。超低压反渗透膜能在保持原脱盐率的情况下，操作压力下降25%～40%，从而降低了系统的能耗和设备材料的要求。抗污染反渗透膜的开发，减少了膜清洗的药耗，延长了膜的使用寿命，广泛地应用于污水回用和化工原材料的浓缩提纯。带正电荷反渗透膜可直接应用于二级、三级反渗透系统制备纯水、超纯水，实现无酸碱废水污染的洁净工艺。耐高温反渗透膜具有90℃耐温性能，可用于食品、医药等行业需采用高温杀菌消毒的反渗透装置。
耐高压反渗透膜具有9.0MPa以上的耐压性能，用于二级海水淡化反渗透装置，可使水回收率达到60%。近20年来，多种高性能和特殊用途的新型反渗透膜组器的研制成功，有力地推进了反渗透应用工程的发展。反渗透工程应用的另一个发展方向是反渗透膜组器与超滤、微滤、纳滤、EDI等组器的有机地组合应用，充分发挥各种膜分离技术的特性，形成一个完整的系统工程，达到浓缩、分离、提纯的目的。
8.结语
总之，反渗透技术除在水处理方面有着广泛的用途外，在化学工业、食品工业、医药工业以及气体分离等许多学科和领域都有着极其广泛的应用，特别是随着膜技术的发展。其潜在应用领域将会不断扩大，这门新兴的反渗透科学将会在今后的科学技术发展中大显身手，发挥更大的作用。随着水资源供求矛盾的加剧和水环境保护要求的日趋严格,污水回用的重要性更加凸显,迫使人们开发处理效果更好、适用水质更宽、投资更少、运行成本更低、操作更简单的回用污水处理技术。可以预见成本更低、抗污染能力更强的新型膜材料将进一步推动膜分离技术在回用污水处理中的应用,不同
单元技术的组合工艺将更加科学、合理。
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[10] 陈欢林，瞿新营，张林.新型反渗透膜的研究进展[J].膜科学与技术，2009（4）：182-185.
反渗透水处理技术及其应用趋势研究 随着科学技术的不断发展，水处理工艺也取得了一定的进步。尤其现阶段的反渗透水处理技术，在工业生产用水、城市生活用水以及废水处理等方面得到广泛应用。本文主要对反渗透水处理技术的工作原理、反渗透膜技术的应用以及应用趋势进行探析。 标签：反渗透水处理技术用用趋势工艺 0前言 作为人类生产生活必备的资源，水资源一直关系着人们的生存问题。然而随着经济的快速发展以及工业化进程的加快，出现了水资源污染与水资源短缺等问题，使人们生产生活都受到了一定的影响。因此，加强反渗透水处理技术的应用，将是解决此困境的必然手段。 1反渗透工作的基本原理 反渗透主要指通过比较精密的膜制液体将实施对象进行分隔的技术，其工作原理在于利用精密膜液压力差值带来的动力，通过渗透膜使溶液中的溶剂能够分解出来。其中产生的压力差值又可称为渗透压，一般受溶液自身特性及其浓度、温度很大程度上能够影响渗透压的高低情况。而提到的反渗透膜是一种精密且比较复杂的装置，很容易出现堵塞或污染的情况，而且即便是微小的损伤也影响该装置的整体效能。所以要求使用反渗透膜时，必须保证进水的水质，通过分析水质特点、水质性质对原水进行处理，使反渗透膜装置应用过程中能够以水质符合标准为前提，实现高效能[1]。 2反渗透膜的应用 2.1反渗透膜在工业废水中的应用 工业废水往往包含很多废油物质、重金属等，排放过程中会对生态环境带来很大的危害。现阶段国内对电镀、重金属等废水处理的反渗透装置大约为120套左右，其采用的组件主要以卷状式以及内管式为主，操作压强为218Mpa，镍离子分离率也实现97.17%，当水通量能够保持在0.15m3/（㎡·d）时，几乎可以完全回收镍元素。 2.2反渗透膜在城市污水中的应用 当前，城市污水的处理包括对污水的净化以及对水资源的回收利用，其中对污水净化一般指污水处理厂能够从净化后的水中提取出优质的淡水。因为很多国家都面临水资源短缺的情况，所以对反渗透水处理技术的应用极为广泛。以新加坡为例，其基本国情便是严重缺水，但新加坡很多的反渗透污水处理厂通过对反
双级反渗透水处理系统说明书 双级反渗透水处理系统 技 术 手 册 山东威高药业有限公司 目录 1 概述……………………………………………………………… 2 工作原理………………………………………………………… 3 水处理系统工艺说明…………………………………………… 4 电路控制触摸屏说明…………………………………………… 5 反渗机安装调试………………………………………………… 6 反渗机使用操作………………………………………………… 7 循环管路消毒…………………………………………………… 8 预处理系统的说明与操作……………………………………… 9 反渗机系统……………………………………………………… 10反渗透水处理设备日常维护…………………………………… 11反渗透水处理故障分析与排除…………………………………… 12水处理系统工艺流程图、组成图、电路原理图、电控元件布置图，端子接线图…………………………………………………………… 1、概述
血液透析是治疗急慢性肾功能衰竭的有效替代疗法，它根据半透膜透析原理，借助膜两侧血液和透析液之间的浓度梯度，将患者血液中的尿素、肌肝酸、尿酸等有毒物质扩散到透析液中，并从透析液中补充必要的离子到血液中，代替人体肾脏达到血液净化的目的。血液透析设备由透析机、水处理设备、透析液系统和透析器组成，本产品就是水处理设备部分，专门为血液透析机提供纯化水的设备。所生产的透析用水达到国家医用透析用水标准。产品具有技术先进结构紧凑自动化程度高耗电少操作简单维修方便等突出优点。 1.1处理的根本目的是去除水中各种杂质，使水净化以达到各种需求。 (美国人工脏器学会(ASAIO)和(AAMI)的透析用水标准) 浓度 杂质物质 PPM Meq(mg/L) 钙 2 0.1 镁 4 0.3 钠 70 3.0 钾 8 0.2 氟化物 0.2 氯 0.5 氯胺 0.1 硝酸盐 2 硫酸盐 100 铜钡锌各 0.1 铝 0.01 砷铅银各0.05
大型ro反渗透设备水处理设 备详情介绍
反渗透系统主要采用的是反渗透膜技术。它的工作原理是对原水施加一定的压力，使水分子通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)、有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜，从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开;反渗透膜上的孔径只有0.0001微米,而病毒的直径一般有0.02-0.4微米,普通细菌的直径有0.4-1微米。 优势 1.细节决定整体质量，仪器、仪表、阀门、管件质量稳定。 2.优质的反渗透R0膜，高脱盐率、回收率、产水量。 3.智能的控制模块，操作简便、易学易用。 4.产品认证齐全，使用安全放心，认证与否是衡量一个产品的关键因素。 系统组成 预处理系统 一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质，达到反渗透的进水要求。预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。 反渗透装置
主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质，使出水满足使用要求。 后处理系统 是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高，使之满足使用要求。 清洗系统
主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染，出水指标不能满足要求时，需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。 电气控制系统 是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。 应用领域 1.石油化工行业如化工反应冷却水;化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯水。 2.宾馆、楼宇、社区、机场、房产物业的优质供水及游泳池水质净化。 莱特莱德公司售后服务 1.产品设计完成由生产部门尽快生产。 2.交由物流公司运输。 3.技术人员现场安装。 4.培训相关人员学习设备操作手册。 5.售后服务部门全天为您服务。 6.设备在使用过程中出现问题，我们的人员会尽快到现场处理。
反渗透在焦化废水处理中的应用研究 摘要:进行了（5～10m3/d）“A2/O+MBR（膜生物反应器）＋反渗透（RO）”组合工艺用于焦化废水深度处理的试验研究。试验结果表明，该组合工艺处理效果优良，RO系统能够长期稳定运行。在进水CODcr平均浓度高达3000ppm，NH3-N浓度220ppm时， RO出水COD<20 mg/L, NH3-N<3 mg/L。 关键词:A2/O工艺;MBR;RO;焦化废水；蒸氨废水; 前言 焦化废水是在生产焦炭、煤气、焦油及焦化产品的过程中产生的废水，含有多种污染物质。其中有机物以酚类化合物为主，占总有机物的一半以上，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物铵盐等为主。其中蒸氨废水是焦化废水中浓度最高，处理难度最大的废水，属难降解的高浓度有机工业废水类。传统处理工艺都是，将其与生活污水或其他低浓度工艺废水混合稀释后，一起进行生化处理，达标排放。 本次试验将RO工艺引入焦化蒸氨废水的深度处理，国内在此尚未有成功的研究报道。1试验装置与方法 1.1、试验装置 试验采用的中试装置在现场完成组装，其中MBR膜分离装置和RO装置都是一体化设备，能够选择手动和自动运行两种方式。 MBR装置采用的是DOWTM FLEXELL-20中空纤维膜，膜平均过滤孔径为0.1μm。装置使用了2支FLEXELL-20膜软件，膜通量在10～20L/m2.h，处理能力为5～10m3/d。 RO装置使用的是DOW FILMTECTM BW30-365-FR膜元件。装置产水量为5～8 m3/d。连续运行，膜池来水加还原剂和阻垢剂后进入系统。系统设置的回收率为65％，70％和80％。图1是中试试验所采用的工艺流程。 1.2试验方法 蒸氨废水先经过调节池，调节池主要是加酸调节pH，调节池出水进入气浮池除油。除油后的废水进入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。酸化后的出水进入缺氧池，缺氧池带搅拌机，主要是起到反硝化的作用，缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后进入膜池；在膜池进行泥水分离，产水进入RO装置进行进一步的脱盐处理，活性污泥混合液回流到缺氧池进行反硝化。 蒸氨废水→调节池→A2/O→MBR一体化装置→RO系统（加盐酸、阻 垢剂）→混床 图1 中试系统工艺流程图 2试验水质及运行参数 试验废水来源为山东焦化集团铁雄能源煤化有限公司二分厂蒸氨废水。表1为该废水水质情况。 表1 山东焦化二分厂蒸氨废水水质
60吨反渗透水处理设备工程设计方案 60T/H纯水处理设备工艺流程 主要工艺路线如下： 去用水点 原水→原水曝气池→原水泵→锰砂过滤器→缓冲水池→增压泵 混凝剂 →换热器→保安过滤器→高压泵→反渗透膜组→脱气塔→中间水池 阻垢剂 →中间水泵→混床→纯水池→纯水泵→生产用水点。 60T/H纯水处理设备工艺系统简述 原水自流进入预曝气池，由原水泵输送至DN3600锰砂过滤器，通过在其进水管道投加高效絮凝剂，采用微絮凝过滤方式，使水中铁、锰、悬浮物和胶体变成微絮体在锰砂滤层中截留而去除，过滤器出水进入缓冲水池，再经增压泵提升进入换热器和5μm保安过滤器，确保出水满足反渗透的进水要求，即SDI≤3.0、浊度≤0.5NTU，保安过滤器出水由高压水泵送至反渗透装置，去除95%以上的溶解固体(TDS)、硬度等。反渗透出水进入中间水池，经中间水泵提升至混床进行深度处理，确保出水满足高压锅炉用水标准，导电度(25℃)≤0.2μs/cm; SiO2≤20μg/L。
针对原水的特点，在锰砂过滤器前投加絮凝剂，在反渗透的进水中投加阻垢剂。絮凝剂用于使水中的细小悬浮物、胶体、部分有机物等形成絮状体，以便在过滤器中给予去除;阻垢剂用于防止反渗透膜结垢。 60T/H纯水处理设备主要工艺设备 1、预处理系统 预处理主要目的是去除原水中的铁锰金属离子、悬浮物、胶体等妨碍后续反渗透运行的杂质。处理设施包括原水曝气池、絮凝剂加药系统、锰砂过滤器、反洗水泵、换热器等。 2、原水曝气池 原水自流进入预曝气池，保证系统进水量稳定，池中设穿孔曝气，原水在池中停留时间为2小时，池有效容积为600m3。 3、曝气塔 曝气塔采用机械通风接触式曝气塔，曝气填料采用活化无毒多面空心球双层布置。调节池来水从塔的上端均匀配水进入塔体，通过双层空心球尽可能与填料接触，填料下设置离心轴流风机由下至上向塔内充氧，达到对原水进行充分曝气的作用。曝气塔设计表面负荷为25m3/m2.h，直径为φ4000×6500，单台产水量为300 m3/h，配套SSR-50型鼓风机(山东章晃),(Q= 0.9m3/min， N=1.04KW)。 4、管道混合器
反渗透水处理工艺流程及注意事项简析 反渗透工艺在纯水、超纯水制备系统工程中的应用,不但能提高了产水品质,降低生产成本,而且防止环境污染,有力地推进了电子工业的进步,同时也促进了纯水、超纯水制造技术的发展. 反渗透在电子行业的应用 电子元器件的制造需要大量高品质的纯水、超纯水,电子级超纯水是目前世界上纯净品质要求最高的水.电子工业用的超纯水，例如广泛用于生产计算机硬盘，集成电路芯片，半导体，显像 管，液晶显示器，线路板等用的纯水，对水的纯度要求较高，对 出水电阻率的要求达到上(MΩ.cm级。 随着电子工业的发展对高纯水提出了越来越高的要求。例 如，制作16K位DRAM允许水中TOC(总有机碳为500ppb、金属离 子为1ppb、≥0.2μm的颗粒为100个/毫升;而制作16M位DRAM 时，则要求TOC<5ppb、金属离子<0.2ppb、水中≥0.1μm颗粒数 为0.6个/升。 可以说在电子级超纯水设备中汇集了当前水处理技术最先进 的工艺和设备,如超滤、微滤、反渗透、膜脱气、电去离子(EDI等,其中反渗透装置是整个纯水、超纯水制备系统工程中一关键的设备.它能有效地去除原水中97%以上的溶解性无机物质、99%以上的相对分子质量大于300的有机物、99%以上的包括细菌在内的各种微粒和95%以上的二氯化硅. 反渗透工艺在纯水、超纯水制备系统工程中的应用,不但能提高了产水品质,降低生产成本,而且防止环境污染,有力地推进了电子工业的进步,同时也促进了纯水、超纯水制造技术的发展. 在我国RO应用于电子工业水处理的报道，最早可追溯到1981年，RO技术就己成功应用于大规模集成电路超纯水制备。此后，不断出现RO制取超纯水工艺流程研究和更大规模超纯水制备的报
1污水的分类及其来源 根据废水来源可分为城镇污水和农业废水。城市废水又分为：生活污水工业污水雨水 A生活污水 *主要包括粪便水、洗浴水、洗涤水和冲洗水。 *来源：除家庭生活排的废水外还有集体单位和公共事业单位排出的废水。 生活污水以有机物污染为主、可生化性好、但随着饮食结构的改变尤其是治病的新药层出不穷，部分排泄物与生活污水混为一体使污水结构趋于复杂并使处理效果的难度增加。 B工业污水 *是工业生产过程排放的废水，由工业生产车间与厂矿排出的绝大部分工业废水是用于冷却、洗涤及地面冲洗，因此，里面会含有工业生产所用的原料、产品、副产品、和中间产物。 *工业废水的排放特点：1具有排放量大、方式多、范围广。2种类繁多，浓度波动范围大。3迁移变化规律差异大。4毒性强、危害大。5 不宜治理，恢复困难 C雨水 *雨雪降至地面形成地表径流，工业废渣和垃圾堆放厂冲刷排水随着
时间季节环境的变化其成分复杂 D农业废水 *农业废水包括农田灌溉，畜牧业养殖，食品生产加工等过程中废液的排放，分散面积广，不易集中，治理困难。农药化肥，有机富营养物的含量较高 污水污染程度表示指标： 1) BOD -定义：水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消 耗的溶解氧的量。 ?指标：在20 C水温下，5d的BOD约占总BOD的70%—80%, 常用BOD20作为总生化需氧量La,工程上常用BOD5作为可生 物降解有机物的综合浓度指标。BOD意义： 直接反应水体中的有机污染情况 能表征易生物降解的有机物 BOD/COD>0.3才认为可采用生物处理 定义：在一定的严格的条件下，水中还原性物质与外 加的强氧化K2Cr2O7,KMnO4等)作用时所消耗的氧量，用 氧(O2)的mg/L表示。COD综合反映有机物质相对含量。
反渗透纯水技术的现状、发展与研究来源：中国电厂化学作者：佚名发布日期：2008-6-4 17:39:55 (阅72次) 关键词:电力反渗透 ：71摘要：本文回顾了国内反渗透纯水设备及其应用领域8年来的光辉发展历程；评述了行业中产品及企业的发展；在反渗透工程技术研究方面，提出了一套系统设计与运行的总体优化模式。 关键字：RO膜工业、RO膜技术、RO系统设计 一、反渗透技术领域的历史与现状 ⑴纯水制备行业 以八年前美国海德能公司的反渗透膜产品进入大陆市场为标志，国内的反渗透纯水制备工艺技术进入了高速发展阶段，在电力、石油、化工、冶金、电子、医药、食品等工业行业以及市政给水、直饮水等民用方面均得到了广泛的应用。与传统的离子交换、电渗析方法相比，反渗透膜法占领了纯水制备工艺的绝大部分市场份额。反渗透技术在国内最早应用于微电子行业中冲洗用水的制取，而近年来直饮水的反渗透工艺所形成的技术与消费浪潮，从南到北自东至西席卷全国，极大的促进了RO技术的普及。 近年来我国汇率稳定，关税下调，国外膜厂商在国内市场上激烈的价格竞争，国内代理商价格水分的不断挤出，配套产品的逐步国产化，均促使膜及其配套产品的市场价格及反渗透系统的工程造价一再下降。与此同时，我整体国力及企业购买力增强，个人消费水平提高，从另一方面促进了反渗透技术的广泛普及，促进了直饮水、市政供水及各工业行业先后接受了反渗透技术及其产品，形成了各自行业技术进步的重要环节。进而对国内整体工业进步起到了一定的促进作用。 ⑵反渗透膜产品 就反渗透膜的结构形式而言，中空膜、管式膜、板式膜的市场相对狭窄，致使美国杜邦公司(DuPont)已经停止其中空膜的生产，日本东洋纺(Toyobo)的中空膜在国内的销量也极其有限，而因卷式膜的预处理要求低、处理水源范围宽、应用范围广泛、市场巨大，使卷式膜几成反渗透膜的代名词。在膜材料方面，由于醋酸纤维膜的工作压力高、脱盐率低等缺陷，已基本退出市场，低压与超低压芳香聚酰胺复合膜已成为市场的绝对主流。而膜产品的发展动向，是朝着低污染膜、正电荷膜、钠滤膜等多品种多用途方向发展。 海德能公司的低污染膜（LFC1、LFC3系列）具有较强的化学抗污染性能，是在原有的聚酰胺复合膜上再
关于反渗透水处理设备的用途和特点 反渗透技术多数运用于废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。反渗透膜、纳滤设备、PP 棉等其原理是在溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右)，能截留所有溶解性盐和分子大于100的有机物，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、微生物、胶体、有机物等。 透盐率和脱盐率 反渗透膜主要用于水脱盐，透盐率指通过反渗透膜的速度Js，Js越小，说明膜的脱盐率越高。Js=B(C1-C2) 而脱盐率为R=(1-C2/C1)×100% 公式中：B──膜的盐透过系数；C1──膜高压侧膜面处水中盐的浓度，由于测试困难，一般都以高压侧水中平均盐浓度来代替g/L；C2──膜低压侧水中盐的浓度g/L. 反渗透设备的主要特点是除盐率高，一般除盐率在96%—99%之间，能够很好的从含盐率较高的水中提取出淡水。可以去除水中的细菌（约99.99%），和一些有机成分（约95%）。相对以前的反渗透的设备，在进水的适应性，脱盐率和寿命上得到了很大的提升。反渗透设备的主要优点为：水质好、能耗低、连续运行、性能稳定、无污染。 反渗透设备是水处理设备中常用的一个系统，反渗透设备的正常运行至关重要，为了减轻反渗透设备的工作压力和正常运行，需要针对不同的水质，不同的需求进行预处理。因为每个地区的水质不同，反渗透设备的进水也不同，有地下水，自来水，海水，等不同的水质，所以受水质的影响，反渗透设备的预处理系统也是各不相同。 预处理系统的作用就是出去水中的杂质，满足反渗透设备的进水要求。反渗透设备的预处理系统主要包括，原水泵，加药装置，保安过滤器、石英砂过滤器，活性炭过滤器，精密过滤器等预处理过滤设备。预处理系统的主要作用是降低原水的污染指数，泥沙以及大颗粒的杂质，以达到反渗透设备的进水要求，当然根据不同的水质，不同的要求，设计的预处理系统也不同。
郑州手创环保科技有限公司 设备工程及服务方案 For 2X50m3/h+30 m3/h反渗透水处理系统 To 河南省XX饮品股份有限公司 _______________ 项目负责人方案号：QBP20120418 时间： 2012.04
目录 1、公司介绍 (1) 2、标准与规范 (2) 3、技术要求 (4) 4、工艺说明 (5) 5、控制系统说明 (10) 6、设备技术规范 (12) 7、供应商清单 (20) 8、设备报价 (24) 9、运行费用分析 (25) 10、技术资料及交付进度 (26) 11、工作范围 (27) 12、设备性能考核和质量保证(1年质保期) (29) 13、人员派遣 (32) 14、施工组织管理架构表 (33) 15、流程图 (35) 16、平面图 (35)
1、公司介绍 手创环保科技有限公司专业致力于水处理技术，设备的开发、生产、销售。公司凭借着集团的优势，引进世界最先进的水处理技术、设备，集合一批专业从事各类水处理项目的设计与相关设备的制造、安装、调试的高素质工程技术人员。 1.1、项目管理 项目经理在执行项目的过程中采用单点联系管理方法，保证高效、按时地完成整个项目。项目经理职责 —和客户全面的交流 —确定项目供货范围 —控制项目进度 —工厂检验验收 —系统提交 1.2、总交钥匙管理 手创公司有效地管理您的交钥匙项目，我们灵活地调动一切必要的资源成功地按时完成交钥匙项目。在我们的交钥匙系统中，我们将和客户建立起战略的伙伴关系，共同完成这个项目。我们制定出的最符合客户需要的系统和安装计划，保证提供给我们客户最好的水处理系统。 1.3、服务 手创公司提供全方位的服务，保证你的水处理系统高效、安全、经济地运行。 服务合同 —系统工作分析 —水质分析综合评定 —系统改进及升级建议 —技术操作培训 —维修综合评定 —设备故障排除 系统改造及升级服务 紧急事故服务，备品备件服务
奥凯〖反渗透设备〗概述； Okay reverse osmosis water treatment equipment(inverse)with high selectivity for reverse osmosis membrane element desalination rate can be high up to99.7%.So the choice of high salt rejection rate,low osmotic pressure,high flux membrane, can be the most salt ions removal from water. Ro(reverse osmosis)is a kind of pressure driven by a semipermeable membrane, the selection of interception function,the solution of the solute and solvent separation separation method.They are widely used in various liquid separation and concentration.Water treatment process,water,inorganic ion,bacteria,virus, organic matter and colloid and other impurities are removed,to obtain a high quality water. 奥凯反（逆）渗透水处理设备采用选择性较高的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。所以选择脱盐率高，低渗透压力，高通量的膜，可以将水中的大部分的盐离子去除。 反渗透（逆渗透）是一种在压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。目前被广泛的应用于各种液体的分离与浓缩。水处理工艺中，将水中无机离子、细菌、病毒、有机物及胶质等杂质去除，以获得高质量的水。 奥凯〖反渗透设备〗原理： Ro(reverse osmosis)technology:reverse osmosis is REVERSE OSMOSIS,it is the United States of America NASA set international scientists,in support of the government,to spend billions of dollars,after many years of research into.Reverse osmosis principle is applied in water on one side than the natural osmotic pressure greater pressure,so that the water molecules from the high concentrations of a reverse osmosis to the low concentration of a party.Due to the reverse osmosis membrane pore size is much smaller than a virus and bacterial hundreds of times or even thousands of times,so a variety of viruses,bacteria,heavy metal,solid solubles,organic pollution,such as calcium and magnesium ions cannot pass reverse osmosis membrane,so as to achieve the purpose of purifying water quality softening. Reverse osmosis membrane of the epidermis is covered with many very fine pores of the membrane,the membrane surface selective adsorption of a layer of water molecules, salt solute is membrane rejection,higher valence ion exclusion of more distant, film hole surrounding water molecules in reverse osmosis pressure role,through the membrane of the capillary effect of water and salt to reach out.RO membrane pore size< 1.0nm,thus can remove at least one bacterium Pseudomonas aeruginosa (specifically10-10m3000influenza virus(800),specifically for10-10m), meningitis,virus(10-10m200specifically for various viruses,can even remove pyrogen
中华人民共和国城镇建设行业标准 反渗透水处理设备 前言 反渗透水处理设备已广泛地用于苦咸水淡化、海水淡化、医药、电子、工业废水处理、采矿、冶金及市政供水等领域。为了更好地规范该产品的生产，制定了该产品的行业标准。 本标准编制过程中，参照采用了美国国家标准ANSI／NSF58：1997《反渗透饮水处理设备》。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。 本标准由蓝星水处理技术有限公司、北方膜技术工业有限公司、国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心、山东招远膜天集团有限公司、北京天元恒业水处理工程公司、上海恒通水处理工程有限公司、湖州欧美制水设备有限公司负责起草。 本标准主要起草人：张桂英、赵宏伟、张秀刚、孙志英、温建志、张松健、陈伟。 1 范围 本标准规定了反渗透水处理设备性能指标、技术要求、试验方法及标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于以含盐量低于5000mg／L的水为原水，用反渗透技术生产渗透水的反渗透水处理设备。 5 技术要求 5.1反渗透水处理设备性能指标： a)脱盐率：反渗透水处理设备根据原水水质、膜的状况合理选用脱盐率，一般平均脱盐率不低于90％(用户有特殊要求的除外)。 b)原水回收率：根据原水水质及预处理情况，难溶盐的饱和程度、膜排列情况选择回收率，一般： ——小型反渗透水处理设备原水回收率不小于30％； ——中型反渗透水处理设备原水回收率不小于50％； ——大型反渗透水处理设备原水回收率不小于70％。 c)操作温度：温度为影响产水量的主要指标，温度变化直接影响产水量，一般按标准状态下(25℃)的温度条
件设计，通常复合膜选用4～45℃；乙酸纤维素膜4—35℃。 d)操作压力：根据工艺要求，合理选择操作压力，一般不大于3MPa。 5.2 设备应设计合理，结构紧凑，外形美观，占地面积及占用空间小。 5.3 设备构件包括：反渗透膜组件、泵、各种管道、仪表等，均应符合相应的标准和规范。 5.4 设备安装时，在装卸膜元件的一侧，应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间，以满足换膜、检修要求，设备不能安放在多尘、高温、震动的地方，一般应放置于室内，避免阳光直射，环境温度低于4℃时，必须采取防冻措施。 5.5 进入反渗透水处理设备的原水应满足如下条件： a)淤塞指数SDI15<5或污染指数FI<4； b)游离氯：聚酰胺复合膜 国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。 处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污 反渗透技术在水处理中的应用 现状及展望 (黑龙江科技大学环境与化工学院,黑龙江,哈尔滨) 摘要:水的治理一直是从工业化进程开始就是一个重要的环境治理问题，作为水处理技术之一的反渗透技术从产生现在，经历了几十年的发展，目前在水处理方面的应用较为广泛。本文简单介绍了反渗透技术的原理和发展历程，并在总结前人研究的基础之上，通过资料收集的方式，从给水处理和污废水处理两个方面对于反渗透技术的应用现状进行了描述，并对其作出了展望。 关键词: 反渗透水处理现状展望 The Current Situation and Prospect of the Using of the Reverse Osmosis in Water Treatment (Heilongjiang University of Science and Technology) Abstract:Water treatment is an important method to solve environmental problem as industrialization process speed up. With decades developing, Reverse osmosis ,one of water treatment technology, now has been widely applied in the field of water treatment. In this paper ,the principle of reverse osmosis technology and development were simply introduced, And on the basis of summarizing the informed research and by the way of data collection, From two aspects in feed water treatment and waste water treatment for the present situation of the application of reverse osmosis technology are described, and made a prospect. from water using 目录 设计任务书 2 第一章环境条件 4 第二章设计说明书 5 第三章污水厂工艺设计及计算 7 第一节格栅 7 第二节推流式曝气池 9 第三节沉淀池 11 第四节混凝絮凝池 14 第五节气浮池 15 第六节污泥浓缩池 17 第七节脱水机房 19 第八节其他 19 第四章水头损失 21 第五章总结与参考文献 22 设计任务书 1 设计任务： 某化工区2.5万m3/d污水处理厂设计 2 任务的提出及目的，要求： 2.1 任务的提出及目的： 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。 根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。 2.2 要求： 2.2.1 方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准 2.2.2 所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确 2.2.3 全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。 2.2.4 构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于6米。 2.2.5 厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少工程造价，同时满足防洪排涝要求。 2.2.6 水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用， 2.2.7 设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理。 2.2.8 所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。 2.2.7 附有平面图，高程图各一份。 3 设计基础资料： 该区为A市重要的工业及化工区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工业废水量为18000m3，污水BOD、COD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂。 3.1 水量 最大时水量：1042m3/h 总设计规模为25000m3/d。(远期设计规模为：100000 m3/d) 反渗透原理及技术与应用 专业：给水排水工程 摘要：反渗透技术是一种高效、易操作的液体分离技术，同传统的废水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。文章简要介绍了厦渗透技术的基本原理，重点介绍了反渗透技术在垃圾渗滤液、矿区污水、钢铁工业废水、电厂废水处理中的应用研究进展状况。并讨论了反渗透膜技术的预处理、反渗透膜污染及清洗和反渗透技术的发展前景。 关键词：反渗透原理技术流程简介 反渗透简介： 反渗透原文是REVERSE OSMOSIS--（RO），它是美国太空总署集合多国科学家，在政府支持下，花费数十亿美元，经过多年研究而成。它最初用于将太空人的生活用水回收处理，使之可再次饮用，从而使太空船不必运载大量的饮用水，故称之太空技术。它所制出的水也称之为"太空水"。近年来，在我国发展很快。反渗透就是对溶液施加一个大于渗透压的压力，使水透过特制的半透膜，从溶液中分离出来。因为这个过程和渗透现象相反，所以称为反渗透。按各种物料的不同渗透压，就可以对某种溶液使用大于渗透压的反渗透方法，达到对溶液进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源等。 反渗透装置，主要是分离溶液中的离子范围，它无需加热，更没有相变过程，因此比传统的方法能耗低。反渗透装置体积小，操作简单，适用范围比较广。用反渗透装置，处理工业用水，不耗用大量酸碱，无二次污染，它的运行费用也比较低。用反渗透方法处理的水，纯度高，它不但能去除离子范围的杂质，还能去除有机污染物、微生物、病毒和热原质等，用其它方法难去除的杂质。 1 反渗透膜发展概况 膜广泛的存在于自然界中，特别是生物体内。人类对于膜现象的研究源于1748年，但是人类对它的认识和研究则较晚。1748年，Abbe Nollet观察到水可以通过覆盖在装有酒精溶液瓶口的猪膀肌进入瓶中时，发现了渗透现象。然而认识到膜的功能并用于为人类服务，却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。其发展的历史大致为；30年代微孔过滤；40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化[2]。 在国外，其发展概况为：1953年美国的Reid 提出从海水和苦盐水中获得廉价的淡水的反渗透研究方案，1960年美国的Sourirajan 和Leob 教授研制出新的不对称膜，从此 【奥凯反渗透设备】流程说明：Reverse osmosis equipment advantage In 1, the recovery rate of >75%RO machine design; In 2, RO inlet low pressure protection, prevent the high-pressure pump water idling; In 3, RO system boot automatic flushing, automatic flushing system to run continuously for 1hours; 4, pretreatment, backwash regeneration RO system for automatic shutdown; raw water pump auto start; In 5, the water level is low or the pure water tank water level when the RO machine automatically shut down, the pure water tank level low when RO machine automatic boot; 6, fault alarm indication; In 7, the built-in PLC lights, easy maintenance; 反渗透设备优点 1、RO 机设计回收率＞75％； 2、RO 进水低压保护，防止高压泵缺水空转； 3、RO 系统开机自动冲洗，系统连续运行1小时自动冲洗； 4、预处理再生、反冲洗时RO 系统自动关机；原水泵自动启动； 5、原水箱水位低或纯水箱水位高时RO 机自动关机，纯水箱水位低时RO 机 自动开机； 6、设置故障报警指示； 7、内置PLC 有灯示，维护更容易； 反渗透水处理技术主要工艺及基本指标 一、反渗透设备基本原理 RO反渗透技术是一种高科技水处理技术，它依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的特性工作。“渗透”是一种物理现象，逆渗透就是在含有盐及各种细微杂质的水中(即原水)施加比自然渗透更大的压力，使水从浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方，而原水中绝大多数的细微杂质、有机物、重金属、细菌、病毒及其它有害物质等都经污水出口排放掉。 二、反渗透设备标准工艺流程图 三、反渗透纯水设备主要工艺流程说明 1.原水罐(可选) 储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。 2.原水泵 恒定系统供水压力，稳定供水量。 3.多介质过滤器 采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选 用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 4.活性炭过滤器 系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。可选用手动阀门 控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。 5.离子软化系统/加药系统 R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现 CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性,在进入国内外水处理技术的现状 发展趋势
反渗透技术在水处理中的应用及展望
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