反渗透工艺在生活水厂中的设计应用研究

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　　摘 要：自来水为城市居民的正常生产生活提供了必要的水资源，随着社会的发展，人们对于自来水质量提出了更高的要求，希望其不仅仅能够满足水资源的使用，并且能够保证自来水的足够洁净。由于城市地区的工业发展较为发达，所以很多地区对于工业生产造成的水源污染特别重视，希望自来水供应厂商能够在反渗透工艺上不断精进提高自来水的纯净度。反渗透工艺在自来水厂日常生产中，不但担负着对水源进行净化的作用，而且能够提高水质，该文通过对目前自来水厂中常用的反渗透工艺进行介绍，帮助读者更好地了解到自来水厂日常生产流程。
　　关键词：反渗透工艺 水质 净化
　　中图分类号：TQ028 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-00-02
　　反渗透法目前在自来水厂的日常生产中得到了广泛应用，其工作的原理是利用高于溶液渗透压的压力来保证其他物质无法通过半透膜，通过将其他杂质与溶液进行分离，以达到净化水质的目的。目前反渗透膜能够进行分离的对象包括溶解盐、有机物、细菌、微生物。本身的方法与其他水质处理技术相比能够在规模性生产上更具优势，并且在工作过程中不用增加其他污染源，净化流程中对于能源的消耗率较低，能够帮助企业更好地控制生产成本，在设备维护方面也具有一定的优势。
　　1 反渗透工艺原理
　　反渗透工艺的具体原理是由于在水源中存在微粒，细菌等物质造成溶液中的浓度分布不同，不同浓度之间会产生渗透压，而渗透压的存在则可以为物质的隔离和流通提供原始动力。反渗透技术，在水体一侧施加压力，来抵消在自然情况下浓度高的溶液对于浓度低溶液所造成的渗透压。顺浓度梯度及逆浓度梯度式反渗透工艺中需要重点考虑的对象，当高于自然渗透压的操作压力离浓溶液一侧的水分子自然渗透的流动性产生逆转，反之亦然，约98%分子量大于100的有机物都不可以通过反渗透膜，但水分子除外，水分子可以自由通过反渗透膜，在自来水厂的水源净化环节，需要设置多个层次的过滤器，使水分子能够一步步分离成一级离子形态，以一级离子的形式进行交换，实现对自来水中的水质达到净化的目的。作为一种反向迁移运动，在使用中不仅可以对水质进行净化，也可以应用在对液体进行提纯浓缩的活动中，目前我国自来水厂在日常生产中所选用的过滤材料为卷式聚酰胺复合膜。但具体的水质净化程度，在生产中还需要受到环境中压力、温度、含盐量、酸碱度等不同因素的共同影响。要想达成较好的净化效果，需要工作人员不断积累工作经验，并根据实际需求，对各影响因素进行精确调配，确保进化过程能够按照原计划进行，保证最终的水源净化效果符合设计预期。
　　2 反渗透工艺的发展历史
　　反渗透工艺所需的反渗透膜，最早于20世纪80年代被提出并应用，最初的反渗透膜包括反渗透膜，多孔支撑层，织物增强自叠加而成，该材料透水率极高，除盐率能够达到99%，以当时的技术指标和设定预期来看已经完全达到了设计预期，所以在80年代时，这样的反渗透膜曾经广泛应用于分离小分子有机化合物领域，同时在酿造工业，三废处理行业也有使用的空间。但是在20世纪80年代，由于我国生产厂商的技术积累不够，所有类似于反渗透膜材料，都是由国外的生产厂商所垄断的，这导致我国在构建反渗透膜材料时缺乏议价权，造成反渗透膜购进成本提升，使得反渗透膜这一材料虽然能够较好地达到净水提取的效果，但是由于采购成本较高，无法在我国实现大面积的推广。
　　2.1 20世纪反渗透膜的重大发展
　　我国在21世纪之前反渗透膜技术的发展并不顺利，先是由于缺乏技术积累，导致我国无法自主生产反渗透膜，又由于自身的产业迭新速度较慢，无法达到国际先进标准，使我国反渗透膜的生产标准较低，在实际使用过程中无法达到先进标准要求。导致我国的反渗透技术一直落后于国际先进水平，处于竞争的弱势地位。到了20世纪90年代中期，随着我国社会经济的高速发展，相应技术的积累到达一定程度，对于反渗透膜技术的资源投入，达到了前所未有的规模，我国的反渗透技术工艺发展才开始逐渐靠近国际先进水平，并且开始掌握了反渗透膜这一材料的生产技术，并逐渐走上了自主创新道路不断提升我国反渗透工艺技术水平。
　　2.2 新世纪我国反渗透工艺进入了独立发展阶段
　　这不断的技术积累和相应资源的大量投入我国的反渗透工艺研究工作顺利进行，在十几年的发展过程中，陆续推出了很多阶段性成果，大幅度提升了我国反渗透工艺的掌握程度和技术水平，随着相关技术的不断积淀，我国的反渗透技术进入了一个新的发展阶段，反渗透膜实现了我国自主研发，自主创造的过程。中国也成为了世界第四个能够自主掌握反渗透技术的国家，从此中国在反渗透工艺上有了自己的核心竞争力，从而拥有了议价权，并且也能够根据积累来制定一些先进的技术规范。我国反渗透技术的自主发展开始有越来越顺利的方向迈进，不再受制于国外企业的控制。
　　3 反渗透工艺的应用注意事项
　　为了能够使反渗透工艺的使用效果达到最佳在使用该工艺过程中需要工作人员对于以下注意事项进行严格遵守。
　　3.1 对原水进行预处理
　　由于自来水厂生产水源一般是来自地区周围的江河湖海，而受到工业发展的影响，这些区域的水源水质都会出现不同程度的污染，所以在进行反渗透工艺之前，首先需要工作人员对于不同水源地的水质进行检测，判断不同水源溶液中杂质的含量和种类，并根据不同杂质种类对其进行分类处理。在生产过程中，为了保证反渗透工艺能够顺利实施，避免在生产过程中由于杂物过多而造成系统堵塞，工作人员需要对原水进行预处理，所谓的预处理，就是在对原水进行彻底净化之前，通过几层不同物质的过滤器对原水中粒径较大的杂质进行过滤，阻止其进入反渗透系统，确保在进入反渗透系统的水源中，不具备大分子悬浮物，直观表现为水源的浑浊度得到有效的降低。当去除了水源中的大分子悬浮物后水质中的其他杂质虽然依旧存在但是不会由于堆积而造成系统堵塞。
　　3.2 对原水进行杀菌处理
　　由于原水取自于自然在自然环境中，无论是生物的活动还是工业生产都会导致水源的污染，在原水中含有大量对人类身体健康会构成威胁的微生物或者细菌，而反渗透工艺虽然能够过滤掉其中一部分微生物和细菌，但是为了保证水源净化的整体效果，一般在进入反渗透系统之前，首先工作人员会对原水进行一次基本的杀菌，以提高整体的净化消毒水平。目前所采用的杀菌处理一般是紫外线杀菌，它能够有效地抑制水中存在的细菌生存，保证微生物在水源中不会成长和繁衍，提高原水水质。
　　3.3 需进行水质检测
　　前文已经提到，在反渗透工艺实施过程中，其最终的效果受到多种因素影响，其中水中的含盐量和酸堿度就是影响水质净化效果的重要因素，所以在进行水质净化前，工作人员应该对原水的水质进行检测，针对原水中含有的杂志进行特征分类，以保证后续处理过程中能够针对这些杂质特点进行过滤方式调整，降低这些影响因素，对于最终水质净化工作的影响，提高整体进化程度，保证水体净化效果。
　　4 结语
　　近些年，随着我国社会的高速发展，人们越来越追求生活品质，水源作为日常生活的必需品，直接影响到人的生活质量和身体健康。随着工业的发展，对于自然资源的污染程度加剧，如何保证正常食用的水源质量成为了全社会关注的话题，自来水企业在生产过程中有异物提高水质，而目前我国自来水企业日常生产中最常使用的净水手段就是利用反渗透系统进行水质净化，减少水源中含有的对人体身体健康造成影响的杂质数量。
　　参考文献
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　　[2] 杨勇，沈晓铃，蒋岚岚.超滤/反渗透工艺在生活水厂中的设计应用[J].中国给水排水，2012，28（24）：53-56.
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