环保水处理类反渗透浓盐水处理研究

胡 浩

（江苏中丽新材料有限公司，江苏海安 226671）

在环保水处理技术水平不断提升的背景下，反渗透技术符合盐水处理需要，但是在运用反渗透技术展开浓盐水处理时，应该认真遵循工艺处理流程，完善好预处理工作、设计运行工作，保证反渗透技术的应用优势可以充分发挥出来，不断提升反渗透浓盐水处理效率。

1.1 反渗透技术原理

渗透处于比较常见的物理现象，早在18世纪法国科学家 Nollet即已经开始对渗透现象展开研究，猪膀胱中的水分可以扩散到膀胱外部酒精溶液中，这就意味着在出现渗透现象时，需要经过半透膜结构，溶液或溶剂可以在不施加外部作用力的情况下流经选择性半透膜进入到另一种溶液中。

在渗透现象中，渗透压可以使溶液、溶剂穿过半透膜结构进行转移，选择性半透膜两边溶液在浓度上具有一定差异性。在渗透压以及施加压力相同的情况下，选择性半透膜两边溶液溶剂不会出现转移情况，在渗透时也会展现出相对平衡状态，一旦施加压大于渗透压，半透膜结构两边的溶液会出现移动情况。现如今，在应用反渗透技术时，常运用的反渗透膜主要包括两种，一种是使用醋酸纤维素或是三醋酸纤维素材料制造的反渗透膜，另一种是运用芳香族聚酰胺材料加工的反渗透膜。

1.2 反渗透技术应用

从20世纪60年代开始，我国研究人员已经开始进行环保水处理、海水淡化处理工作，反渗透技术属于经济适用性比较好的技术方式之一。在运用反渗透技术时，一般不需要使用比较复杂的操作流程，实施难度相对较低，反应环境的温度处于温和状态，并不会产生相变问题，能源损耗量相对较少。若是将反渗透技术合理运用在复杂超纯水制备活动中，能够制备出比较稳定的超纯水，可以在水质表现状态层面保证稳定性，在减少酸碱性物质损耗数量的同时，减少经济支出。

反渗透技术在城市浓盐水处理、污水处理方面具有明显优势。在使用反渗透技术时，要重点考虑渗透压因素、反渗透膜材料，在处理物质成分比较复杂的污水时，对于技术标准要求比较高，由于待处理污水中存在很多无机盐类物质以及氧化剂，可以保证反渗透技术能够正常推进，降低反渗透膜材料出现损坏问题的可能性。

在对污水展开预处理时，需要添加适量絮凝剂，过滤掉悬浮固体物质，合理使用活性炭可以吸附污水中存在的有机物，借助酸性物质可以去除掉污水中含有的碳酸根物质。

2.1 高级氧化工艺

高级氧化工艺可以及时处理掉浓盐水中存在的有机污染物，在改良好浓盐水的水质情况后，可以降低浓盐水引发二次污染的可能性，在浓盐水处理中具有明显优势。

在运用高级氧化技术时，通过综合使用紫外光、可见光、催化剂，可以在水处理环节中产生比较多的活性自由基，在自由基链反应影响下，一些有机物大分子被分解为小分子，能够顺利将其氧化为水和二氧化碳，在化学反应中羟基自由基的发挥效果比较高，在氧化还原点位不断升高的情况下，氧化性能也会随之提高。

2.2 物理与化学处理方法

在处理浓盐水时使用的物理处理方式、化学处理方式主要包括吸附处理技术、沉淀处理技术。吸附处理技术主要是借助一些含有多孔结构的固体吸附剂，将浓盐水内部有机物质吸附掉，可以及时处理水中溶解物质，但是难以氧化的化学物质很难完全去除掉。

混凝沉淀处理技术能够去除浓盐水中存在的胶体物质、大直径颗粒物质。在反渗透浓盐水中存在生化反应残存微生物、还原性胶体物质、很难降解的化学物质。反渗透浓盐水中存在一些不溶性物质，使用混凝沉淀处理技术可以去除这类物质，再加上胶体表面存在电荷，在水溶环境中稳定性较高。

2.3 生物处理工艺

生物处理技术主要是对有机物开展氧化分解，将有机物转化为碳水化合物或者蛋白质类物质，这些小分子有机物顺利流入到生物细胞内，会被氧化分解为二氧化碳气体并排出体外。微生物可以在无氧环境、有氧环境维持正常生理活动，在处理低浓度盐水、工业浓盐水时，可以使用好氧微生物处理技术，从生物膜处理技术的角度展开全面分析，曝气生物滤池技术比较先进，在生物反应器内填充很多载体以后，污水以及氧气可经反应器底部区域到过滤层，污水与生物膜发生直接接触时，有机物质会被吸附在生物膜结构上，载体滤料具有过滤有机物的作用，能够对污水发挥出净化效果。

3.1 酸碱中和

在动力车间酸碱浓盐水放入到酸碱中和水罐中，在完成中和处理以后，添加适量的酸性物质、碱性物质，将酸碱值调节到7，通过使用酸碱水提升泵将其送入到RO酸碱水调节罐之中。

反渗透浓盐水在系统余压影响下，通过HDPE管使酸碱水和RO浓水-酸碱水调节罐发生混合调整。在动力车间设计好换热器，借助厂区凝结水的余温，加热反渗透浓盐水，确保系统装置水温不会超过20。C。调节罐出水在自流处理后进入澄清池中，能够去除浓盐水中存在的悬浮物以及胶体，可以在降低氧化塔氧化剂投放量的基础上，确保氧化塔处于正常运行状态。

3.2 氧化塔

在澄清池出水到吸水井以后，能够经过氧化塔进水泵调整后进入到氧化塔中。在催化剂的影响下，臭氧和氧化塔污水直接接触产生氧化反应，有助于减少RO浓盐水中存在的BOD物质、COD物质、NH3-N物质，可以将大分子有机物氧化分解为小分子物质，有助于提升B/C的比率，能够为生化反应创造良好的反应条件[1]。

若是使用两个催化反应塔，各自承担总水量的50%，在其中一个塔开展反冲洗以及检修处理时，另一个催化反应塔需要符合应用需要，在选择臭氧发生器起源时，应该运用一些外购液氧源，将催化剂运用在滤床上堆积密实度比较高，每7d需要对催化剂展开一次水冲洗操作、气洗操作，氧化塔在出水顺利完成自流处理后进入到吹脱池，吹脱池在设计吹脱臭氧释放量时，供气强度可以达到1.3L/（m2·min），可以在较短的时间内分解掉剩下的臭氧[2]。

3.3 吹脱池

为了能够损耗掉吹脱池的臭氧，在出口位置规划设计ORP，对吹脱池分解处理情况展开实时监控管理，吹脱池出水在经过堰溢后能够直接进入MBBR反应池中。MBBR池作为降解处理COD的主要方式，在反应池上使用流动床以及生物膜技术，使得填料悬浮在污水表面，曝气不但能够为生物提供生长需要运用的氧气，而且可以确保填料在水中悬浮处理的状态，这种技术同时兼具活性污泥优势、生物膜优势。

在生物驯化影响、诱导影响下，生物池内细菌生物忍耐能力不断提升，含盐量比较高，代谢活动比较旺盛，具有降解处理COD以及降解NH3-N的效果。MBBR池出水自流气浮装置主要运用了溶气气浮技术去除生化反应液存在的污泥，浮渣会直接自流处理到污水池中，在提升泵的协助下将水送到浮渣池中，然后统一开展污水处理，在监测数据满足合格要求后，能够经过泵进行提升外排处理，在气浮池出水中COD并未达到标准以后，需要将气浮出水送入到臭氧氧化塔吸水井中。

在处理浓盐水时，出水COD应该满足国家排放标准，浓盐水在进入到酸碱中和水罐后能够实施中和处理，技术人员应该基于水的性质添加适量酸物质、碱物质，保证酸碱水提升泵可以使用HDPE管将浓盐水送入到调节罐之中，在系统余压影响下调整好酸碱水，在加热处理以后出水可以直接使用自流方式进入到澄清池中，澄清池可以及时去除浓盐水中残存的悬浮物以及其他杂质，尽量降低氧化塔中氧化剂应用量，澄清池出水在进入到吸水井后，再经氧化塔处理后流入进水泵中[3]。

通过在氧化塔中内设臭氧释放器，能够在较短时间内分解并清理掉反渗透浓盐水中存在的臭氧，流动床生物膜技术能够使填料悬浮在浓盐水表面，具有降解处理作用。通过对浓盐水环保处理流程进行监测管理，在环保水处理达到标准以后开展监测处理，在监测符合标准要求后进行外排处理，有助于进一步提升反渗透浓盐水环保处理效果。

在使用环保水处理技术处理反渗透浓盐水时，应该重点考虑有机物去除效果，但是对于运行成本损耗量要求比较高。在单独的臭氧单元，不需要对水样的酸碱值展开优化调节，不会出现酸碱溶液损耗问题，有助于减少反渗透浓盐水的环保处理成本。

4.1 直接排放、间接排放

将浓盐水直接排放到海洋中，这种反渗透浓盐水的处理方式效率比较高、价格低廉，但是海洋对于排放物的消纳能力有限，难以消纳浓度过高的浓盐水、淡化运用的化学物质，直接排放到海洋中，容易对海洋环境和生物产生不利影响，甚至会造成水源污染问题。浓盐水虽然能够迅速沉入海底，但是波浪因素、水力因素、地理因素会对反渗透浓盐水处理效率产生直接影响[4]。

因此技术人员需要将反渗透浓盐水排放口设置在距离海岸比较远的位置，有助于降低对海岸海洋环境产生的风险。在选择好浓盐水排放地时，应该着重考虑排放口周边海水的水力特点、环境特点、气候特点，使用扩散器提升稀释效果、分散效果，防止浓盐水快速聚集在海底，若是按照潮汐周期变化进行浓盐水排放，扩散效果比较高，因此需要在存储浓盐水之前准备储存池，这种方式适合运用在小型海水淡化厂中。

4.2 排放到地表水系统、污水处理系统

将反渗透浓盐水直接排放到地表水体中，浓盐水对地表水体水质产生的影响比较大，这种方式适合运用在浓盐水排放量比较小的反渗透系统中，在不会对地表水体产生负面影响的同时，将污水以及雨水混合在一起，能够直接将浓盐水排入地表水体中，一般情况下，将排放口设计在流速比较快、交换能力比较强的深水水域进行排放，能够运用扩散器提升稀释速度[5]。

4.3 排入蒸发塘中

正常情况下，蒸发塘一般会建设在比较炎热、蒸发量比较大、降水量比较少的土地上，在气候条件允许的情况下，通过充分运用太阳能，可以使反渗透浓盐水进行蒸发。蒸发塘一般会开展防渗透处理、防溢流处理，避免浓盐水渗入到地表或是地下水中，但是需要将蒸发残余的固体送到垃圾填埋中，中东地区一般会使用蒸发塘处理浓盐水。

4.4 深井注射

深井注射法属于处理反渗透浓盐水的有效方式，但是深井注射方式流程比较复杂，成本相对较高。深井注射对于地理环境的要求较高，应该将注射井选定在渗透水平较高、面积较大的注射区。深井注射位置一般会小于附近含水层，在岩土透射性较强时，方便进行注射，因此应该在勘探清楚选址含水层深度的同时，对岩土结构开展试验、探查处理，要结合具体情况确定处理反渗透浓盐水是否可以使用深井注射法。

4.5 其他处理方法

在使用芬顿法处理反渗透浓盐水时，含盐量相对较高、导电能力较强，及时去除浓盐水中存在的有机物，在电解处理以后需要添加适量的混凝剂，保证浓盐水经过反渗透系统进水处理以后重新进行运用。在运用膜蒸馏方式处理反渗透浓盐水时，可以在常压环境下借助温差使浓盐水结晶化，方便进行浓盐水回收，在创建好反渗透膜蒸馏集成管理系统以后，总产水率会超出95%。

在运用超声波处理技术处理反渗透浓盐水时，主要是借助高频率超声波进行净化处理，提高浓盐水的水质，保证浓盐水经过处理以后可以满足生产生活用水标准。通过合理运用微污水源处理技术加强对浓盐水过滤处理、退凝处理的控制，不需要使用新设备即可以去除滤料中残存的浊物，具有分解有机物的功能，可以在减少有机物分解处理时间的基础上提高浓盐水处理效率[7]。

在反渗透浓盐水中使用环保水处理技术，能够在优化改良浓盐水水质情况的同时，切实满足节能降耗要求。因此应该提高对环保水处理技术的重视程度，对浓盐水展开环保处理，将其降解为淡盐水，在不断提高浓盐水降解效果的同时，提高浓盐水环保处理效果。

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