反渗透膜在水处理中的研究进展

反渗透水处理技术方案反渗透水处理技术方案反渗透（RO）水处理技术是一种电力、化工、轻工、食品、制药、饮料等多种行业中广泛应用的水处理技术。

RO反渗透技术最初是研发应用于其特别要求质量的海水淡化处理方案，随着科学技术的发展，RO反渗透技术被应用于纯水生产和工业废水回收和再利用。

反渗透技术原理反渗透技术是一种物理过滤技术，是将水通过半透膜过滤来取得纯净水的过程。

反渗透技术的半透膜在水处理中起到了关键的作用。

反渗透膜具有微孔结构，可过滤掉水中的杂质、离子和大分子有机物质，以产生高度纯净的水。

水进入反渗透膜时，因为膜是半透的，所以大分子、离子等不能通过，而小分子的水分子可以通过RO膜，使水产生质量更高的纯净水。

实际上，RO反渗透技术利用反渗透膜来过滤水中的杂质和离子，以产生高度纯净的水。

RO反渗透技术方案RO反渗透技术应用非常广泛，可用于纯水生产、海水淡化、工业废水、食品饮料等行业。

在实际应用中，RO反渗透技术的方案设计应根据水质特点、要求水的性质以及产水量等方面进行设计。

下面以一家饮料厂工程案例为例，介绍RO反渗透技术的方案设计过程。

案例背景一家饮料厂要求水压在1.6 kg/cm²以下，PH值从6.5-8.5，总硬度应小于270 ppm。

饮料厂的生产水需求为10m³/h。

RO反渗透技术方案设计1、原水预处理因为饮料生产对水的纯净度要求极高，所以在RO反渗透膜前必须进行原水预处理。

在预处理过程中，需要通过消毒、澄清、过滤等步骤去除水中的悬浮物、有机物、微生物等有害物质。

2、RO反渗透膜系统设计饮料厂生产对水的纯净度要求极高，RO反渗透技术是生产饮料所需要的纯净水的最佳选择。

在设计RO反渗透膜系统时，需要根据实际要求考虑膜的类型、数量、压力、流量等因素。

3、RO反渗透膜模块的选择在RO反渗透膜系统中，选择合适的RO膜模块是非常重要的，因为不同的膜模块其性能指标差异较大。

在此案例中，我们选择具有高回收率和高流量的RO膜模块，以满足饮料厂的要求。

膜技术在水处理中的应用随着人们对环境保护意识的提高，水处理技术也得到了广泛的关注和推广。

而在众多的水处理技术中，膜技术因为其高效、可靠、环保的特点，成为了越来越多水处理领域的首选。

在本文中，我们将探讨膜技术在水处理中的应用。

一、膜技术的原理和优势膜技术是利用膜分离原理，以膜为过滤介质，将水中的杂质、微生物、病毒等有害物质分离出来的一种水处理技术。

膜技术主要分为微滤、超滤、纳滤和反渗透四种类型，其应用范围也不尽相同。

相比于传统水处理技术，膜技术有以下优势：1.高效。

膜孔径小，分离效果好，能有效地去除水中的有害物质。

2.环保。

膜技术不需要任何化学药剂，可以减少水处理过程中的污染。

3.省水。

膜技术可以回收处理后的水，达到节水效果。

4.便捷。

膜技术操作简单，不需要大量的人力和物力成本。

5.可持续。

膜技术可以循环利用，投资收益高，且使用寿命长。

二、膜技术在水处理中的应用1.饮用水处理膜技术在饮用水处理中的应用是最为广泛的。

膜技术可以有效地去除水中的重金属、有机物、微生物等有害物质，使水变得更加清澈、透明、安全。

膜技术可以借助反渗透膜加工饮用水，将水中的各种离子、微生物、悬浮物、色度等物质分离出来，制备出高质量的饮用水。

世界上很多国家、地区都采用了这种技术来提供高质量的饮用水。

2.污水处理膜技术在污水处理中的应用也越来越广泛。

膜技术可以有效地去除污水中的各种杂质、微生物和悬浮物，取代传统沉淀、过滤等处理方式，大大提高了污水处理效率和水质。

膜技术可以应用于城市污水处理厂、工业废水处理等领域，达到排放标准。

3.海水淡化随着全球人口的增长和干旱地区的扩大，海水淡化技术也越来越重要。

而膜技术可以应用于海水淡化领域，将海水中的盐、微生物等有害物质去除，制备出淡水。

海水淡化可以缓解干旱地区的用水问题，改善当地居民的生活条件，提高经济发展水平。

三、膜技术的发展前景膜技术作为一种高效、环保的水处理技术，已经快速发展和应用。

第31卷第6期膜科学与技术V o l.31N o.6 2011年12月M EM BR AN E SCI EN CE A ND T ECH N OL OG Y Dec.2011反渗透膜对水中硼酸脱除性能的实验研究王晓伟1,2*,贾铭椿1,杨开2(1.海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033;2.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072)摘要:采用实验室小型反渗透装置,对影响反渗透膜除硼效率的各种因素进行了实验研究.结果表明:苦咸水淡化反渗透膜在通常条件下对硼酸的脱除率仅为30%~45%.反渗透对硼酸的脱除率随进水pH的增大而提高,但不受进水硼浓度的影响;反渗透操作压力的提高也可以增大硼酸脱除率,但元件回收率的增大则会降低脱除率.在各种因素中,增大pH可以显著提高硼酸脱除率,是改善反渗透除硼性能的有效途径.关键词:硼酸;反渗透;水处理中图分类号:T Q028.8文献标识码:A文章编号:1007-8924(2011)06-0078-04在全球水资源不足和水环境污染日益加重的大背景下,反渗透(RO)作为一种能耗低、分离性能优越的膜分离技术,在海水淡化、工业废水与城市污水处理领域发挥着越来越重要的作用.近年来,对反渗透脱除海水和各种工业废水中硼酸的研究是反渗透技术研究的热点之一.硼是生物体必需的元素之一,但是研究表明:高含量的硼对动物的生殖功能有负面的影响;硼含量高于0.3~0.5mg/L的灌溉水对某些农作物也具有一定的毒性.世界卫生组织根据生物实验计算后认为饮用水中硼含量应低于0.5m g/L[1].这个限值往往要比通常的水处理手段所能获得的硼含量低.在我国的饮用水卫生标准中,硼作为非常规指标,其限值为0.5mg/L(以B计)[2].通常,反渗透膜对于水中的各种离子的脱除率可达97%,但是对硼酸的去除效果却不甚理想.这是因为硼酸是不带电的非极性分子,平均大小2.1@10-10,仅为水分子大小的两倍.因此,像水分子一样,硼酸分子也能够与反渗透膜的活性基团形成氢键并逐渐扩散到膜的另一侧.例如,随着海域和季节的变化,海水中通常含有4~6m g/L的硼,在通常的海水pH(7.9~8.2)条件下,这些硼都以硼酸的形式存在,反渗透膜在此pH范围内对于硼酸的截留率一般只有40%~80%,即透过水中仍然含有0.9~2.0mg/L的硼,这显然不能满足饮用水和其他工农业用水对于水质的要求.国外对反渗透海水淡化过程中硼酸的脱除进行了较多的研究,但是对采用普通苦咸水膜元件处理低含盐量的地表水过程中硼酸去除性能的研究很少.本文运用小型反渗透实验装置,对影响反渗透膜脱除硼酸性能的各种因素进行研究,为含硼水的反渗透处理的应用提供有益的参考.1实验装置和方法实验在小型反渗透装置上进行,装置的工艺流程为:原水箱→原水泵→石英砂过滤器→活性炭过滤器→5L m滤芯过滤器→中间水箱→反渗透装置.其中反渗透部分的流程示意见图1.图1反渗透除硼实验装置流程F ig.1Schematic diag ram of R O pilot systemfor bo ron r emo ving收稿日期:2010-10-20;修改稿收到日期:2011-01-09作者简介:王晓伟(1978-),湖北鄂州市人,讲师,博士生,从事水处理技术.*联系人〈actw ang@〉第6期王晓伟等:反渗透膜对水中硼酸脱除性能的实验研究#79#装置中装有BW30-4040型苦咸水淡化卷式反渗透膜元件一支,有效膜面积为7.6m2.透过水和浓水的流量分别由出水管路上的两只转子流量计指示,反渗透的进水压力和浓水压力分别由两只压力表指示.实验时,向原水箱(容积为600L)内的自来水中投加硼酸和氢氧化钠的方式配制不同硼浓度、不同pH的含硼水.经过预处理的含硼水进入容积为100L的中间水箱中.待中间水箱接近满水位时,启动高压泵进行反渗透处理.通过调节进水和浓水管路上的两个截止阀调节进水压力、浓水和透过水流量,改变反渗透进水压力和元件的回收率,从而研究不同进水水质和工艺条件对反渗透除硼性能的影响.水样pH采用pH S-3D型精密pH计(上海精密科学仪器有限公司)测定.水中硼浓度采用H酸-甲亚胺分光光度法测定[3],即在pH5~6的缓冲溶液中,硼与H酸-甲亚胺生成黄色络合物,该络合物在暗处放置12h显色完全后在420nm波长下用T U-1900紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)测定吸光度,据此计算水中的硼酸浓度.当进水水质或操作条件发生变化后,反渗透透过水水质也随之变化,运行10~15min后,在线电导率仪显示透过水电导率基本不变,此时对进水和透过水取样,测定其中硼浓度,计算膜元件对硼酸的表观脱除率(R B):R B=C BF-C BPC BF@100%(1)式中,C BF,C BP分别为膜进水侧表面和透过侧的硼浓度,kg/m3.根据脱除率的变化,分析各种影响反渗透对硼酸性能的因素.2结果与讨论2.1pH的影响图2为反渗透对硼酸脱除率随进水pH的变化曲线,实验条件为:进水硼酸浓度9.0m g/L(以B 计,下同),操作压力0.9MPa,回收率为30%.从图2可以看出,反渗透对硼酸的脱除率随着pH的升高而提高,而且当pH上升到9.0时,脱除率随之提高的幅度更大.当进水pH为9.95时,脱除率可达82.50%.pH对脱除率的这种影响趋势是图2硼酸脱除率随进水pH的变化Fig.2Curve o f bo ron r ejection ver sus feed w ater pH由硼酸本身的电离特性决定的.硼酸在天然水中基本上都是以未电离的H3BO3单体存在,但有少部分H3BO3分子与水中的OH-络合,而使溶液呈微酸性,表现为一元弱酸,在水中可发生三级电离[4]: H3BO3H2BO3-+H+p K a1=9.14H2BO3-H BO32-+H+p K a2=12.74H BO32-BO33-+H+p K a3=13.8因此,硼在水中可能以H3BO3、H2BO3-、H BO32-和BO33-四种形态存在,每种形态所占的百分比取决于水的pH,如图3所示.图3水溶液中硼酸电离与pH的关系Fig.3Effect o f pH o n bor on acid dissociation从图3可以看出,当pH<8时,水中的硼酸基本是以未离解的分子状态存在的,再加上其分子量小,因此反渗透膜对硼酸分子的脱除率比Na+、Cl-等盐分离子的要低.但是如果提高水的pH,就可电离出H2BO3-,从而提高脱除率.2.2进水硼浓度的影响图4为反渗透对硼酸脱除率随进水硼浓度的变化曲线,实验条件为:进水硼浓度3.0~18.0mg/L,进水pH为7.90,操作压力0.9M Pa,回收率为38%.图4中的结果显示:在实验条件下,反渗透对硼#80 #膜 科 学 与 技 术第31卷酸的脱除性能并没有受到进水硼浓度的显著影响.这与M agara 等[5]的研究结论是一致的.M ag ara 采用日东电工的超低压反渗透膜ES10-D4对一级SWRO 的产品水进行第二级处理实验,通过向二级进水中加入硼酸的方式研究了进水硼浓度对RO 除硼性能的影响,结果表明:当进水硼浓度在1.0~35mg/L 之间变化时,在各种pH 条件下,硼的脱除率均不随进水浓度的变化而变化.图4 硼酸脱除率随进水硼浓度的变化Fig.4 Curve o f bo ro n r ejectio n v ersus bor onco ncentration in feed w ater2.3 操作压力的影响图5为在不同操作压力下反渗透对硼酸脱除率随回收率变化的曲线,实验条件为:进水硼浓度4~5mg /L,进水pH 7.90,操作压力0.5~ 1.3MPa,回收率为19%~64%.图5 不同操作压力下硼酸脱除率随回收率的变化Fig.5 Curve o f bo ron r ejection ver sus r eco veryratio at different operation pr essures图5中的变化曲线表明:在相同的回收率下,反渗透对硼酸的脱除率随着操作压力的上升而不断提高.例如在回收率为35%时,当操作压力为0.7、0.9和1.1M Pa 时,脱除率分别为35.5%、41.2%和45.5%.这与国外研究者得出的结论是一致的.Kabay [6]收集的位于希腊Santor ini 岛的3个SWRO 工厂的运行数据也表明反渗透对硼的去除率随着操作压力的提高而提高.Cengelog lu 等[7]研究了SW30H R 、BW -30和AG 3种反渗透膜在不同操作压力下对硼的截留效果.实验所用水为含盐量1000mg /L 的模拟含硼水,水中硼酸浓度5~40mg /L,操作压力1.6~3.5M Pa.结果表明,在其他条件相同的情况下3种不同RO 膜对硼的截留效率从高到低依次为SW30H R 、BW -30和AG,并且随着压力的增大而提高.根据Kedem -Katchalsky 偶联方程:J V =L P ($p -R$P )(2)J B =P B (C BM -C BP )+(1-R B )C B J V(3)式中,L P 为纯水渗透系数,m/(Pa #s);J B 为溶质硼的透过通量,kg /(m 2#s);P B 为硼的透过系数,m/s,代表由于扩散而引起的溶质透过;C BM 和C BP 分别为膜进水侧表面和透过侧的硼浓度,kg/m 3;R B 为反射系数,表示溶质和水之间的偶联而引起的溶质传递,无量纲;C B 为进水侧和透过侧硼的平均浓度,kg/m 3;J V 为透水速率,m 3/(m 2#s).操作压力本身不会影响硼酸透过反渗透膜的量,但提高压力会将膜压密而使渗透性降低,使得硼酸的透过系数P B 下降;另一方面,压力的上升虽使得纯水渗透系数L P 减小,但膜的透水速率还是增大的;这两方面因素使得J B 减小,最终透过水中硼酸浓度降低,即脱除率提高[8].2.4 回收率的影响从图5中的曲线可以看出,反渗透元件的回收率对硼酸的脱除率也有一定的影响.总体变化趋势是:脱除率随着回收率的提高而降低;并且在同一操作压力下,脱除率开始只是随回收率的提高而略有降低,而当回收率继续增大时,脱除率才有明显的下降;不同压力下,脱除率开始明显降低的时机也不一样.实验过程中,同一操作压力下,反渗透膜的透过水流量几乎不变,而浓水流量越小时,回收率也越高.所以回收率高时,膜面流速也越低,膜表面的浓差极化加重,膜表面的硼浓度上升,使得硼通量增大,即脱除率下降.3 小结1)采用苦咸水淡化反渗透元件对加入硼酸的自来水进行处理,在原始pH 条件下,硼酸的脱除率仅在30%~45%之间;第6期王晓伟等:反渗透膜对水中硼酸脱除性能的实验研究#81#2)反渗透对硼酸的脱除率随进水pH的增大而提高,但不受进水硼浓度的影响;反渗透操作压力的提高也可以增大硼酸脱除率,但元件回收率的增大则会降低脱除率;3)在各种因素中,以进水pH对反渗透脱除硼酸效率的影响最为显著,当进水pH为9.95时,脱除率可达82.5%.因此实际应用中,提高进水pH 是提高除硼效果的一个有效途径.参考文献[1]Guidelines fo r drinking-w ater quality,first addendum tothird edition,V olume1,R eco mmendations,WH O, 2009.[2]饮用水卫生标准[S].GB5749)2006.[3]地下水质检验方法.H酸-甲亚胺分光光度法测定硼[S].DZ/T0064.44)93.[4]R edondo J,Busch M,De Wit te J P.Boro n remo valfro m seaw ater using FIL M T EC TM high r ejectio n SW RO membranes[J].Desalination,2003,156(1-3):229-238.[5]M ag ara Y,T abata A,K ohki M,et al.Development ofboro n reduction sy stem for sea w ater desalinatio n[J].Desalination,1998,118(1-3):25-34.[6]K aba y N,Bryjak M,Schlosser S,et al.A dso rptio n-membrane filtration(A M F)hybrid pr ocess for boro n remo val from seaw ater:an ov erview[J].Desalination, 2008,223(1-3):38-48.[7]Ceng elog lu Y,A r slan G,T o r A,et al.Remov al of bo-ro n fr om water by using rever se osmosis[J].Sep and Pur if T echno l,2008,64(2):141-46.[8]Sagiv A,Semiat R.A nalysis of prar ameters affectingboro n permeation thro ug h r everse o smo sis membranes [J].J M embr Sci,2006,286(1-2):269-278.Study on rejection performance of reverse osmosismembrane to boron acid in waterW A N G X iaow ei1,2,J I A M ingchun1,YA N G K ai2(1.Colleg e of Naval Ar chitecture and Pow er,Nav al U niversity of Engineering,Wuhan430033,China;2.Schoo l of Civil and Architectur e Eng ineering,Wuhan Univer sity,Wuhan430072,China)Abstract:Ex periments o f rem oving bor on from w ater by reverse osmosis membrane w ere carried out on a pilot equipment.Results show that the per centage of bo ron rejection is improved at hig h feedw ater pH v a-l ues but is independent on boron concentratio n o f feedw ater.T he rejection percentag e is also im pro ved if the o perating pressure increases and the recovery ratio decreases.The boron r ejection per centage is en-hanced greatly by improving feedw ater pH w hich is an effective appro ach to prom ote the boro n remov ing performance o f rever se osmo sis membrane.Key words:boron acid;rever se osmo sis;w ater treatment(上接第72页)reveals the stable fo r the removal of COD Cr and NH4+-N by bio-zeo lite system after the bio film matura-tion.When the g as to liquid ratio is2B1,hydraulic retention time is12h,the biofilm has the best of act-i v ation and the highest removal rate o f org anic pollutant.T he remov al rate o f NH4+-N decreases to32.7%w hen the co ncentratio n of COD Cr increases to280m g/L.T he r em oval of NH4+-N is lim ited by or-g anic load and the decrease of DO concentr ation,organic degradation,sev erely inhibites the g row th of n-i trifying bacteria.Key words:zeolites;bio membrane reactor;corn silag e;effluent;w astew ater treatment。

反渗透水处理工作总结
反渗透水处理是一种高效的水处理技术，通过半透膜来过滤水中的杂质和溶解物质，从而得到纯净的水。

在进行反渗透水处理工作时，需要考虑到许多因素，包括水质、操作技术、设备维护等方面。

在本文中，我将对反渗透水处理工作进行总结，并分享一些经验和教训。

首先，反渗透水处理工作需要对水质进行准确的分析。

只有了解原水的水质情况，才能选择合适的反渗透膜和操作条件，确保水处理效果。

在实际工作中，我们经常会遇到水质波动较大的情况，这就需要我们对水质进行实时监测和调整，以保证反渗透水处理的稳定性和效率。

其次，操作技术是反渗透水处理工作中至关重要的一环。

操作人员需要具备专业的技能和丰富的经验，才能够熟练地控制反渗透设备，调整操作参数，保证设备的正常运行和水质的稳定性。

在实际工作中，我们发现，操作人员的技术水平和责任心对于反渗透水处理的效果有着直接的影响，因此，我们需要不断加强操作人员的培训和管理，提高其技术水平和责任心。

最后，设备维护是保证反渗透水处理设备长期稳定运行的关键。

反渗透设备通常由许多复杂的部件组成，需要定期进行清洗、更换和维护，以保证设备的正常运行。

在实际工作中，我们发现，设备维护的不到位会导致设备故障和水质下降，从而影响整个水处理系统的运行。

因此，我们需要建立完善的设备维护计划，加强设备维护人员的培训和管理，确保设备的长期稳定运行。

总的来说，反渗透水处理工作是一项复杂而重要的工作，需要我们综合考虑水质、操作技术和设备维护等方面的因素，保证水处理效果。

通过不断总结经验和教训，我们可以不断提高反渗透水处理工作的效率和水质，为人们提供更加纯净的水资源。

反渗透已经广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐、家用水净化和废水回用等领域。

2018年，全球采用反渗透技术生产的海水淡化水已达到110亿吨以上，可供3.2亿人使用。

近70年来，众多重要的科学家、企业家和一大批科技公司联袂演绎了一段精彩纷呈的反渗透技术发展史。

来源：万米空间作者：一头雾水的熊反渗透（Reverse Osmosis，RO）的发明和大规模应用是现代水处理技术发展的标志性成就。

作为一种1950年代以后发展起来的先进膜分离技术，反渗透已经广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐、家用水净化和废水回用等领域。

2018年，全球采用反渗透技术生产的海水淡化水已达到110亿吨以上，可供 3.2亿人使用。

近70年来，众多重要的科学家、企业家和一大批科技公司联袂演绎了一段精彩纷呈的反渗透技术发展。

反渗透海水淡化厂（图片来自网络）第一部分概念验证顾名思义，反渗透是相对于渗透（Osmosis）而言的，指的是渗透现象的逆过程。

无论渗透过程还是反渗透过程，其核心都是一张半透膜。

所谓半透，简单说就是水能透过，而溶解在水中的盐或其它溶质则不能透过。

如果一张半透膜两侧溶液中的溶质浓度不一致，水分子就会自发地从低浓度侧透过膜进入到高浓度侧，直至膜两侧溶液浓度一致，或者在膜的高浓度侧由于水位升高等原因对低浓度侧建立起一定的净压差。

这就是渗透现象，这个净压差就是渗透压。

我们知道，医生给病人输液时经常使用生理盐水，它是浓度为0.9%的氯化钠水溶液。

这个浓度与人的体液浓度相当，因此输液后不会因在细胞膜两侧发生显著的渗透现象而对人体造成伤害。

渗透现象虽然在我们的身体内每天都在发生，但直到1748年才被法国物理学家诺莱（Jean-Antoine Nollet）从科学角度第一次发现。

诺莱是个热爱科学的大人物，据说还给路易十五演示过莱顿瓶放电实验。

他采用猪膀胱作为半透膜，将两种不同浓度的乙醇水溶液隔开，从而通过实验观察到了渗透现象。

1886年，一位荷兰科学家通过总结实验数据，提出了稀溶液的渗透压计算公司。

反渗透法的原理及应用一、反渗透法的原理1. 反渗透法的定义反渗透法是一种通过逆渗透膜将溶液中的溶质与溶剂分离的物理过程。

它基于溶质分子与逆渗透膜之间的相互作用，利用高压力驱动溶质从废水中被分离出来，从而实现水资源的回收和废水的处理。

2. 反渗透法的原理反渗透法的主要原理是利用逆渗透膜对溶质和溶剂进行分离。

逆渗透膜是由特殊材料制造而成，具有微孔、微孔径小的特性。

当废水通过逆渗透膜时，溶质分子因其体积较大而被逆渗透膜阻挡，而溶剂分子则可以通过逆渗透膜透过。

通过施加高压力，溶剂可以从废水中被逆渗透膜分离出来，溶质则被滞留在逆渗透膜的一侧，从而实现废水的处理和水资源的回收。

3. 反渗透法的优势•高效：反渗透法能够高效地去除废水中的溶质，使废水的处理效果更好。

•环保：反渗透法无需使用化学药剂，对环境没有污染。

•节能：相比传统的废水处理方法，反渗透法的能耗较低，可节省能源。

•可调性：反渗透法可以根据需要进行调整，适应不同废水的处理要求。

二、反渗透法的应用1. 工业废水处理反渗透法广泛应用于工业废水处理领域。

在许多工业生产过程中，会产生大量废水，其中含有各种有害物质和溶质。

通过反渗透法处理，可以从废水中去除溶质，使水质得到提升，从而达到环境保护和资源回收的目的。

2. 海水淡化由于淡水资源的日益紧缺，海水淡化成为一种重要的水资源获取途径。

反渗透法在海水淡化领域具有广泛的应用。

通过反渗透膜对海水进行处理，可以将海水中的盐分和溶质去除，从而得到淡水。

3. 医药制造在医药制造过程中，常常需要对药剂进行纯度较高的分离和提纯。

反渗透法可以有效地去除药剂中的杂质和溶质，提高药剂的纯度，保证医药制品的质量。

4. 饮用水处理反渗透法也可以应用于饮用水处理领域。

通过反渗透法处理自来水或地下水，可以去除其中的有害物质和重金属离子，提高饮用水的安全性和品质。

5. 微污染物去除微污染物是指水体中种类较多、浓度较低的有机物、无机物和重金属离子等。

膜技术在⽔处理中的应⽤膜技术在⽔处理中的应⽤摘要:膜是⼀种起分⼦级分离过滤作⽤的介质,当溶液或混和⽓体与膜接触时在压⼒下,或电场作⽤下,或温差作⽤下,某些物质可以透过膜,⽽另些物质则被选择性的拦截,从⽽使溶液中不同组分,或混和⽓体的不同组分被分离,这种分离是分⼦级的分离。

膜技术在⽔处理中应⽤是利⽤⽔溶液(原⽔) 中的⽔分⼦具有透过分离膜的能⼒，⽽溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外⼒作⽤下对⽔溶液(原⽔) 进⾏分离，获得纯净的⽔，从⽽达到提⾼⽔质的⽬的。

本⽂介绍了正向渗透膜、反渗透膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜技术、双极膜技术、电渗析技术的基本原理及其在⽔处理中的应⽤，并着重介绍双极膜的原理及其应⽤。

关键词：膜技术；⽔处理；纳滤膜；双极膜前⾔随着我国⼯业化和城市化的发展，⼤量的⽣活和⼯业废⽔排⼊⽔体，这些废⽔中多含有不同浓度的化学成分，造成了严重的⽔体污染，为保护环境，使其不受污染，并能回收⼀些有⽤物质，在⼯业和城市废⽔排放之前必须进⾏净化处理。

膜分离技术是⼀种新型⾼效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术交叉结合形成的⼀门技术，具有⾼效分离、设备简单、节能、常温操作、⽆污染等优点，⼴泛应⽤于⼯业领域众多⾏业，据统计，全球膜销售额每年以14％～30％的速度增长[1]。

膜分离在废⽔处理中已得到了⼴泛的应⽤，并将会成为主要的先进废⽔处理技术，有着⼴阔的发展前景。

1 正向渗透膜技术1.1正向渗透（FO）的原理⽤只能透过溶剂⽽不能透过溶质分⼦的半透膜将溶剂和溶液隔开，溶剂分⼦将在渗透压的作⽤下⾃发地从溶剂侧透过膜进⼊溶液侧，这就是渗透现象，也即所谓的“正向渗透”。

渗透过程的驱动⼒是膜两侧的渗透压差，或理解为膜两侧⽔的化学势的差值，⽔流⽅向为从渗透压低(⽔化学势⾼)的⼀侧流向渗透压⾼(⽔化学势低)的⼀侧。

由正向渗透的原理可知，FO膜的产⽔侧需要⽐进⽔侧具有更⾼的渗透压以保证获得⼀定的⽔通量。

在FO膜产⽔侧能提供⾼渗透压的溶液是FO⼯艺的关键所在，⼀般称之为“提取液”(Draw Solution，DS)[2]。

膜技术在水处理中的应用与发展1. 引言1.1 膜技术在水处理中的意义膜技术在水处理领域扮演着至关重要的角色，其意义主要体现在以下几个方面：1. 改善水质：膜技术可以有效去除水中的各类杂质和污染物，包括微生物、有机物、重金属等，从而提高水质，保障人们的饮用水安全。

2. 节约资源：传统的水处理方法通常需要大量的化学药剂和能源，而膜技术可以实现物质的精确分离和高效处理，从而节约资源和降低能耗。

3. 促进可持续发展：膜技术在水循环利用和资源回收方面具有巨大潜力，可以推动水资源的可持续利用，减少对自然资源的开采和消耗。

4. 适应应对水资源危机：全球范围内面临着水资源短缺和水污染问题，膜技术具有很强的灵活性和适应性，可以为各种水体提供定制化的处理方案，应对不同地区和不同水质的挑战。

膜技术在水处理中的意义不仅在于改善水质、节约资源，还体现了其在可持续发展和全球水资源管理中的重要作用。

随着技术的不断创新和发展，相信膜技术在水处理中的应用将会得到进一步扩展和深化。

1.2 膜技术的发展背景随着科技的不断进步和需求的提高，膜技术在水处理领域得到了广泛应用并不断发展。

从最初的膜材料和膜结构的研究，到如今的膜分离工艺和膜组件的完善，膜技术已经取得了长足的进步。

在全球范围内，水资源短缺和水污染已经成为严重问题，促使人们对膜技术的研究和应用不断深入。

膜技术因其高效、节能、环保等优势逐渐成为水处理领域的主流技术之一。

不断推动着膜技术在水处理中的创新和发展，为改善水质、保护环境作出了重要贡献。

【2000字】2. 正文2.1 膜技术在水处理中的应用膜技术在水处理中的应用非常广泛，涉及到污水处理、饮用水净化、海水淡化等多个领域。

首先在污水处理方面，膜技术被广泛应用于污水处理厂，通过膜分离技术可以有效去除水中的污染物，使污水得到处理后可以达到排放标准。

在饮用水净化方面，膜技术可以移除水中的细菌、病毒、有机物等有害物质，提高水质，并且相比传统的水处理方法更为高效。

南京理工大学张轩教授团队在高适应力的聚酯薄膜用于高性能反渗透海水淡化方面取得最新研究进展洪晚晚【期刊名称】《水处理技术》【年(卷),期】2024(50)5【摘要】近日,Science(《科学》)以“More resilient polyester membranes for high-performance reverse osmosis desalination”为题,报道南京理工大学环境与生物工程学院张轩教授团队在反渗透膜研究方向的重要进展。

姚宇健博士为论文第一作者,张轩教授、东北师范大学王宪泽副教授、美国耶鲁大学化学与环境系Menachem Elimelech教授为论文共同通讯作者,南京理工大学为第一通讯单位。

该团队设计并合成了一类间苯二酚衍生物—3,5-二羟基-4-甲基苯甲酸(DHMBA),借助“共溶剂辅助”界面聚合的制膜方法,提高了反应物从水相迁移至有机相的扩散速率,构建了无缺陷且具有优异“水/盐选择性”的三维网络聚合物薄膜结构,验证了材料优异的反渗透基础分离性能(与Dupont公司SW30系列海淡膜相当)。

进一步的模型实验研究结果表明,DHMBA型聚酯反渗透膜材料在脱硼率、耐氯性、抗有机污染、抗无机结垢等海水淡化关键评价指标方面均表现出色,综合性能在多维度超越行业标杆。

【总页数】1页(P66-66)【作者】洪晚晚【作者单位】不详【正文语种】中文【中图分类】G64【相关文献】1.反渗透膜技术的最新进展及其应用高性能海水淡化反渗透膜的研发及应用2.最新的泵技术用于反渗透海水淡化，每吨产水耗电仅2．7KW／h3.KAUST/香港理工大学王鹏团队:设计新一代太阳能结晶器用于真实海水淡化浓盐水的零排放4.南京大学朱嘉教授团队成功将纳米技术应用于海水淡化5.安徽农业大学生物质健康家居团队在太阳能界面海水淡化方面取得的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水处理中反渗透膜的清洗和再生在任何膜分离技术应用中，尽管选择了较合适的膜和适宜的操作条件，但在长期运行中，膜的透水量随运行时间增长而下降，即膜污染问题必然产生，因此必须采取一定的清洗方法，使膜面孔内污染物去除，达到回复透水量、延长膜寿命的目的。

所以膜清洗方法研究是国内外研究的一个热点。

一、一般认为膜过程中出现以下情况中任一种，建议清洗：1.当进水参数一定时，透过液电导明显增加；2.进水温度一定，高压泵出口压力增加8%~10%以上才能保证膜通量不变；3.进水的流速和温度一定时，RO装置的进出口压差增加25%~50%；4.在恶劣进水条件运转3个月，在正常进水条件下运转六个月需进行常规清洗。

此外，在RO系统设备停运时，必须定期对膜进行清洗，既不能使RO膜变干又要防止微生物的繁殖生长。

二、RO膜清洗方法可分为三类：物理法、化学法、物理-化学法。

1.正方向冲洗：将RO产水用高压泵打入进水侧，将膜面上污染物冲下来。

2.变方向冲洗：冲洗水方向是改变的，正方向（进水口--浓水口）冲洗几秒钟再反方向（浓水口--进水口）冲洗几秒钟。

3.反压冲洗：将淡水侧水加压，反向压入膜进水侧，同时进水侧继续进水到浓水排放，以带走膜面上脱落下来的污染物。

4.振动：在膜组件的膜壳上装空气锤，使膜组件振动，同时进行进水--浓水的冲洗，以将膜面上振动的污染物排走。

5.排气冲水法：用空气将进水侧水强行吹出，迅速排气，并重新充以新鲜水。

清洗作用主要是水排出、引入时气水界面上的湍动作用所致。

6.空气喷射：在RO产水进入组件进行正方向冲洗前，周期喷射进空气，空气扰动纤维，使纤维壁上污染层变疏松。

对上面几种清洗方法进行比较后，认为变向冲洗最有效。

化学清洗通常是用化学清洗剂进行，如稀碱、稀酸、酶、表面活性剂、络合剂和氧化剂等。

使用的化学清洗剂必须与膜材料相容，并严格按膜生产厂提出的条件进行清洗，以防膜产生不可逆损伤。

但在某些应用中，如多糖等污染，温水浸泡清洗即可基本恢复初始透水率。

预处理+超滤+反渗透技术在纯水处理中的应用摘要：水资源是生命之源、是可回收再利用的物资，国家水环境的好坏不仅对居民的身体健康与生活水准产生影响，也关系到国家的可持续发展道路、工业建设的发展、以及保护环境等互为表里。

在环境工程水处理中有很多种处理技术，本文笔者结合某企业工艺用水的纯水处理系统，分析了采用预处理装置+程控超滤装置+反渗透装置”的废水处理技术的具体应用，可供类似项目借鉴。

关键词：预处理；超滤；反渗透技术；水处理引言近些年来，由于我国经济的快速发展，导致每年都在增加生活废水与工业废水排出的量，现如今由于污染的日益严重与水资源极度短缺，从而针对水资源的再次利用已成为我国乃至全球关键的课题。

依据联合国统计的数据显示，全世界因水污染与缺水有超出7.48亿人，无法正常获得清洁饮用水，以至于每年由于水卫生存在问题导使超出0.0 34亿人死亡。

因此，水资源的利用必须要保证安全，故而需要使用各种供水处理措施对水源进行相关的处理。

1项目介绍某企业工艺用水的纯水处理系统，将经过处理废水后成为厂房工艺用水。

根据原水水质、产水水量的要求，为其提供产水量为75T/D处理量回用水处理设备1套。

在满足产水水质标准的前提下，以工艺系统运行可靠，经济合理的工程投资、运行费用等为原则，采用“预处理装置+程控超滤装置+反渗透装置”的废水处理技术。

2预处理+超滤+反渗透技术分析2.1预处理在进入超滤膜前，对待处理水先进行混凝、过滤、氧化等措施进行预处理，且将其他水处理技术和超滤技术相结合使用，可以把水中污染物的比例有效降低（把污染物的形态进行改变）。

不仅可以提升排水的质量，还可以减少污染滤膜，从而延长膜的使用时间。

例如，在超滤之前使用聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚氯化铝作为混凝剂进行混凝预处理，从而使其形成具备粒径大与小的分形维数的絮凝体。

此絮凝体在膜表面位置进行沉积而形成松散的滤饼层，可有效减少天然有机物对膜的污染。

综上所述，把组合工艺与对膜预处理相结合使用，对减少膜的污染非常有作用。