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水處理反滲透應用方式
發(fā)布時間：
2019-04-25
山東凈道環(huán)保科技有限公司是一家致力于環(huán)保設備生產與研發(fā)的高新技術企業(yè)。公司坐落在有泉城之稱的濟南，公司經過多年的研發(fā)與實踐，制定了一套完整的涵蓋各個行業(yè)的整體凈化解決方案。主要產品有煙塵凈化設備和廢污水處理設備兩大系列。其中煙塵凈化設備主要是針對焊接和切割煙塵、打磨粉塵、油霧油煙等凈化需求研發(fā)設計的，對應設備包括焊接煙塵凈化治理設備，錫焊激光煙霧凈化治理設備，油霧油煙凈化治理設備，打磨粉塵凈化設備
反滲透與其他傳統(tǒng)分離工程相比，反滲透分離過程有其獨特的優(yōu)勢：
（1）壓力是反滲透分離過程的主動力，不經過能量密集交換的相變，能耗低；
（2）反滲透不需要大量的沉淀劑和吸附劑，運行成本低；
（3）反滲透分離工程設計和操作簡單，建設周期短；
（4）反滲透凈化效率高，環(huán)境友好。因此，反滲透技術在生活和工業(yè)水處理中已有廣泛應用，如海水和苦咸水淡化、醫(yī)用和工業(yè)用水的生產、純水和超純水的制備、工業(yè)廢水處理、食品加工濃縮、氣體分離等。
海水和苦咸水淡化
20世紀60年代以來，反滲透脫鹽已成為一種獲取飲用水的重要途徑，是解決淡水資源緊缺的一種有效方法。目前，反滲透脫鹽技術主要應用在兩個方面：海水淡化和苦咸水脫鹽。
海水和苦咸水淡化是反滲透技術的傳統(tǒng)應用領域，目前存在的問題仍然是操作壓力偏高，能耗較大，另外海水中的Cl-對反滲透膜也有較大的污染，阻礙了反滲透技術在該領域的進一步推廣。目前，低壓、低能耗、抗污染、抗氧化的反滲透膜正在積極的研發(fā)之中，以便從根本上解決現(xiàn)在存在的問題。
純水和超純水的制備
反滲透+混床水處理技術改進了原來的全離子交換制水工藝，運行期間，產水增加，水質改善，大幅度降低了制水成本。此外，許多科研人員均對反滲透+電去離子法制取純水進行了實驗研究，達到了預期結果，證實了反滲透+電去離子法制取高純水的可行性。通過控制反滲透的級數(shù)可制取不同純度脫鹽水。隨著反滲透級數(shù)的增加，脫鹽水的純度提高，但是出水量減少，水利用率降低，因此，反滲透裝置連用一般不會超過二級，通常將反滲透與電去離子技術聯(lián)用，不僅克服了反滲透出水不能徹底除鹽的不足，還可以提高電去離子裝置的進水水質，防止電去離子設備損壞，提高整體凈水效果。
工業(yè)廢水處理
工業(yè)廢水處理是除脫鹽和純水的制備領域外，反滲透技術應用最多的一個領域。工業(yè)廢水處理具有降低生產成本，保護環(huán)境，實現(xiàn)廢水資源化等多重意義。由于反滲透膜對進水要求較高，運用反滲透技術對廢水進行深度處理時，往往還要結合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH調節(jié)等預處理工藝。
研究進展
反滲透具有低能耗、高效率等突出優(yōu)點，是目前應用最為廣泛的分離技術之一。反滲透膜的性能是影響反滲透過程效率的決定因素，反滲透膜的研制一直是國內外膜領域的研究熱點。特別是近年來，石墨烯、碳納米管等新型材料展現(xiàn)出優(yōu)異的水傳遞行為，成為新型反滲透膜材料的研究熱點。
反滲透膜主要通過膜的脫鹽率、水通量和耐氯抗污染性能等指標進行考量。脫鹽率是決定反滲透膜應用可行性的關鍵指標; 提高膜的水通量則能夠降低壓力能耗、操作成本和膜清洗成本; 提高膜的耐氯及抗污染性能可以提升膜的穩(wěn)定性能，延長膜的使用壽命，降低處理及清洗成本。聚酰胺 滲透膜通過氨基基團(R-NH2) 和酰氯基團( R’ —COCl) 縮聚脫除 HCl 制備。單體側鏈基團的多樣性和理論上的可修飾性為膜的結構和性能調變提供了空間。近年來，圍繞提高反滲透膜的脫鹽率和水通量、改善耐污染性能，通過應用多種聚合反應單體、改進成膜后處理方法，對聚酰胺反滲透膜進行了大量相關研究。
在反滲透膜基礎研究層面，如何通過材料特性 的設計與調控，突破反滲透膜脫鹽率與水通量的相互制約關系仍需深入探討，主要包括: 1) 成膜反應單體性質與膜結構和膜性能的關系，新型反應單體的設計與合成。2) 混合基質膜中添加的一維及二維材料的取向排布方法，建立有效水通道。3) 解決有機/無機納米粒子在界面聚合反應中的分散性問 題，使得粒子的加入對膜分離性能和通量起到提高作用。4) 無機材料性質及復合有機/無機納米粒子對反滲透復合膜結構、分離性能的影響機制及膜傳遞機理的規(guī)律性、機理性認識。5) 各種新型反滲透膜的構效關系，長期應用條件下的膜性能的演變規(guī)律的研究也有待開展。
反滲透膜在水處理和海水苦咸水淡化方面發(fā)揮了重要作用，隨著我國最嚴格“水十條”的實施，可以預見反滲透水處理技術和新型反滲透膜研制 將迎來新的發(fā)展機遇。在商品化反滲透膜方面，我國與國外產品性能差距較大?？赡艿脑蚴侨狈σ?guī)?；B續(xù)生產條件下成膜反應-膜結構-膜效能關系的充分認識。開展成膜反應機制與膜性能調控研究、連續(xù)化成膜條件控制與膜結構關系、膜產品應用性能評價等將是規(guī)?；礉B透膜研究的方向。
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