全膜法水处理工艺技术及其应用分析

黄书恒（江苏润地环保有限公司，江苏 昆山215300）

现阶段，在水处理技术逐步完善的推动下，全膜法日趋成熟，该工艺具有诸多优点，如不需要酸碱再生、便于操作、出水水质稳定等等，正因如此，使得全膜法的应用范围不断扩大。除了可以利用全膜法水处理工艺制取纯水之外，还可在环保工程中对污水进行处理。借此，下面就全膜法水处理工艺技术及其应用展开分析探讨。

1 全膜法水处理工艺的技术优势

全膜法是一项综合性较强的水处理工艺，其中涵盖诸多先进的技术，如UF（超滤）、EDI（连续电解除盐）、RO（反渗透）等等。通过该工艺可对水中的污染物进行有效去除，从而提高水质，减轻水环境污染。全膜法的技术优势体现在如下几个方面：

1.1 建设成本低

全膜法的占地面积约为臭氧活性炭水处理工艺的33-50%左右，由于占地面积比较小，从而使得全膜法的基础建设成本较低。现场设备设施的安装量小，节省了前期投入资金[1]。此外，因全膜法无需进行酸碱再生，不但简化了工艺流程，而且还符合环保要求。

1.2 性能更加完备

与传统的水处理工艺相比，全膜法的各方面性能更加完备，它的自动化程度非常高，高低压保护的设置，使整个系统的运行安全性得到显著提升；系统中关键设备的故障率相对较低，能够保证系统的连续运行，不但降低了维护成本，还使利用效率得以提高；系统运行过程中，水的回收率比较高，经EDI处理后的水均可回收再利用，出水水质的稳定性较好。

1.3 便于调试

全膜法水处理系统中的设备调试无需过多的前提条件，整个过程相对比较简单，当出水的淤泥密度小于5.0时，便可进行调试；从设备调试开始直至得到合格的出水水质所需的时间比较短，调试中酸碱的用量少，与环保要求相符。

2 全膜法水处理工艺技术的应用

由于全膜法所具备的上述技术优势，使其得到越来越广泛的应用，涉及的领域不断进增多，如纯水制取、环境保护等等。

2.1 在纯水制取中的应用

（1）制取流程

①控制水温。通常情况下，RO 的产水量会受到水温的影响，由相关试验结果可知，当水温降低1℃，RO的产水量大约会下降3.5%左右。因此需要对水温进行有效地控制[2]。在应用全膜法对纯水进行制取时，如果进水的温度低于预先设定好的温度时，会对RO 产水量造成一定的影响。为避免这一问题的发生，可以利用蒸汽对进水进行加热，提高其温度，从而使其达到设定水温的要求，确保产水量的稳定性。

②UF系统。在应用全膜法制取纯水的过程中，超滤膜的选用至关重要，直接关系到处理效果，要保证选用的超滤膜具有良好的耐污性，易于反洗恢复，截留分子量的质量单位越高越好。对UF 系统进行设计时，为最大限度地降低设备自身的污染速度，从而达到延长药洗周期的目的，可以采用浓水循环、小药洗、反洗等技术措施。其中反洗可设定为每间隔30min一次，这样能够避免污染物大量堆积在膜表面，从而提高UF 系统的运行稳定性。

③RO系统。在RO系统中，可以选用抗污染性能较好的苦咸水膜元件，并在一级进水加药中，使用阻垢剂和NaHSO3，这样除了能够有效避免结垢之外，还能对水中的余氯进行去除；在二级进水加药选用NaOH，以此来对水的pH进行调节[3]。RO二级浓水以两路的方式进行回流，其中一部分回流至高压泵前，之所以采用这样的设计主要是因为二级的回收率较高，而浓水侧的流速相对较低，分为两路后能够大幅度提升进水侧的流速，并在湍流的作用下，对滞留层产生破坏，从而避免膜的表面出现大量的结垢，由此可显著提升RO 系统的除盐效果。不仅如此，通过这样的设计还能达到酸碱中和的目的，有助于减少碱的投加量。

④EDI 系统。在应用全膜法制取纯水的过程中，如果采用的是多模块并联的方式，应保证各个模块的进出水量恒定，所以在系统设计时，需要在各个模块上配置流量调节装置，从而使各个模块的浓水流量、产水流量保持高度的一致性，这样能够提高系统的运行稳定性，有助于延长各个模块的使用年限[4]。

（2）应用效果

全膜法水处理工艺制取纯水产水水质较为稳定，进水经超滤处理后的淤泥密度在3.0 以下，满足RO 对进水水质的要求。整个系统可实现全自动控制，运行安全、可靠，便于操作，经济环保，是制取纯水的有效方法，具有良好的推广使用价值。

2.2 在环境保护中的应用

全膜法在水中杂质的去除方面具有非常显著的效果，因此，可在环境保护中对全膜法进行应用。

（1）超滤膜的应用

超滤膜是UF技术的核心，其材料的种类较多，借助压强的作用，超滤膜可以对水中的溶质进行有效分离，可以按照被分离物质的分子量、质量、膜孔结构等因素，对压强进行合理确定，从而确保超滤效果。同时，在应用超滤膜对水质进行处理时，需要除菌和消毒，使出水水质达到国家标准的规定要求。

（2）RO工艺的应用

水中含有各种各样的杂质，利用RO 工艺能够对杂质起到一定的阻滞效果。在RO工艺中，反渗透膜是核心部分，其材质具有一定的特殊性，主要是由RO 复合膜与醋酸纤维素制作而成，除了本身比较细腻之外，还具备超强的融水效果，能穿透水分子，降低杂质的污染程度。在环保工程中应用RO工艺时，可通过变压器控制加压，避免高压冲击对反渗透膜造成影响。在全膜法中，RO工艺是较为重要的组成部分之一，它可以对膜起到有效地保护。应用RO 工艺对工业废水进行处理时，要投加阻垢剂，借此来对镁、钙等离子进行阻滞，使其形成污垢，以便进行反渗透。此外，在RO工艺中，为对水中的颗粒杂质进行有效控制，应改变分子量，完善有机质，并在脱盐系统中减少树脂的周期应用，从而达到降低酸碱消耗量的目的。

（3）EDI工艺的应用

在环保工程中通过对EDI工艺的应用，主要是借助电极作用来完成离子交换，从而使树脂再生，经反复电解达到脱除水中盐的目的。由此除了可以使水质的纯度获得提升之外，还可以保证水质安全。通过抛光床的加入，能降低水的离子浓度，经过精炼后，便可提取到纯度较高的水。由于抛光床无法进行循环利用，因此，在实际应用中，为提高生产效率，要定期对抛光床进行更换。同时，为形成稳定的EDI单元，应利用交换膜对填充过程进行完善。

3 结语

综上所述，全膜法水处理工艺以其自身所具备的技术优势，在多个领域中得到广泛应用。通过全膜法能够制取纯水，并且还能在环保工程中，对污水进行有效处理，去除水中的杂质，改善水质。未来一段时期，应当加大对全膜法水处理工艺的研究力度，除对现有的技术进行不断优化之外，还应开发一些新的技术，从而使其更好地为各个领域服务。