水利工程中基于反渗透浓盐水处理研究

张宏斌

（阳原县水务局，河北 阳原 075800）

引言

众所周知，任何一个产业的发展都离不开对水资源的消耗，根据相关数据显示，我国的废水排放总量高达5 000 多亿t，严重制约了生态环境的发展，这其中排放量大且处理难度高的浓盐水处理工艺更成为了研究重点。基于此背景下，在20 世纪60 年代，反渗透治理工艺开始出现。这项技术作为一门全新的膜分离技术，不仅拥有着其他膜分离技术的不同功能，同时由于其技术中超高的脱盐率且运行状态十分稳定，在目前的反渗透浓盐水处理中得到了较为广泛的应用，且发展前景十分广泛。

1 反渗透技术的原理

渗透现象作为大众日常生活中最常见的一种现象，早在十八世纪就有科学家针对渗透现象做了相关的研究。根据相关资料显示，在当时一个法国科学家发现猪的膀胱内水可以扩散的形式进入到酒精溶液当中。这也就说明，在溶液进行渗透的过程当中需要通过两种不同形式溶液的相互作用力，且在不受到外力作用的条件下，一种溶液通过渗透进入到另一种溶液中的过程。基于此背景下，这种由于溶液推动力本身而形成的压力差值也被称之为渗透压。当渗透压力与对溶液的施加压力两者处于平衡的状态时，那么两种溶液便会维持一个稳定态势，不会发生移动；但是如果所施加得压力比自身渗透压力大时，那么两种溶液就不再维持稳定态势，会朝着对方的方向而移动，出现渗透方向的改变。在科学技术不断发展的今天，反渗透技术的应用作为典型的水处理技术代表，不仅拥有着非常高效的特性和优点。同时，由于反渗透技术材料来源简单、制作成本低且具备良好的高温性能特点，该技术也非常适用于浓盐水的处理当中，在未来的发展前景必将十分广泛。

2 反渗透技术的应用

在20 世纪60 年代后期，一部分研究者开始利用反渗透技术将工作重点转移到针对环保水处理当中，在现代社会的废水处理技术中已经成为一种成熟性技术手段。这也是由于在反渗透技术的应用过程中，整个工艺在操作上不涉及难度较大的流程、整体耐高温性能较为稳定，且能源消耗水平较低，不容易发生相变的情况。同时，根据反渗透技术的发展优势，在后续的环保水处理技术当中也有效稳定了水质，在控制水质酸碱直的同时节约技术成本，在很多城市废水的处理上的应用更为广泛。但值得注意的是，在反渗透技术中的渗透压强度以及水质特点发展的差异性，对于一些复杂、多样化的水质标准来说，在反渗透技术的要求上也会随之而升高。假设在处理环保水的过程当中，某样水质却含有大量的无机盐物质，这时为了保障反渗透技术的稳定运转就会首先对水质进行预备处理，减轻水质中的杂物对渗透膜的损害程度，进而提高反渗透装置的利用效率。例如，利用活性炭对水质中的杂质进行吸附作用等等。

3 反渗透浓盐水的处理工艺

3.1 高级氧化工艺

高级氧化工艺的发展优势就在于它能够对一些有机污染物或工业废水的处理上进行有效应用，在改善水质、提高水质可生化性的作用上十分显著，且由于其二次污染程度较低的特点，在近年来我国废水处理方面做出了重要贡献。那么，该项工艺的利用原理就是使用紫外光与催化剂在水处理环节中产生的活性自由基分解的方式，将水中的杂质逐渐氧化为二氧化碳和水，其氧化还原电位越高，说明其氧性能越为突出。其次，高级氧化工艺能够得到广泛应用的原因除了可以产生活性自由基以外，还可以起到直接氧化作用来对污水中的COD 值进行降低且整个过程十分迅速高效，能够在最短的时间内达到处理目标且不会对环境造成任何影响。例如，在高级氧化工艺中臭氧氧化法的利用，这种方法对改善水质的速度极快且适用范围较为广泛。在利用反渗透技术对浓盐水进行处理的环节当中，一些反应速度较大的有机物会直接进行臭氧氧化反应，提高水质的可生化性能。但值得注意的是，由于该项技术的使用成本较高且容易出现有机物分解状况，如何加强该技术的应用也成为当前反渗透技术的研究重点。

3.2 物理化学工艺

在反渗透技术的物理化学处理方法中，包含了两种类型的处理手段，即吸附法和混凝沉淀法[1]。首先，从吸附法的利用角度来说，这种方法主要是利用反渗透技术多空结构中的固体吸附剂来对水质中的有机物质进行吸附，进而达到去除有机物的作用。注意：在水质中的不溶解物质可以直接利用不同的混凝剂进行杂质去除，根据不同处理要求来决定。同时，由于在水质中的胶体表面存在一定电荷作用，当其外层被水分子进行包围以后也可以实现胶体之间的不可触作用，在水溶解中保持较为稳定的状态。如果是在浓盐水中利用混凝沉淀法，那么这类细小的胶体就会利用相互作用力的方式来转变为较大的胶体，最终发生沉淀，起到一定的水质净化作用。

3.3 生物处理工艺

反渗透技术中的生物处理工艺是利用有机物在发生氧化分解反应时，将蛋白质和碳水化合物质进行一定的转化，一些细小分子的有机物质也会在进入细胞壁以后通过分解氧化后，以二氧化碳的形式进行排除。有很多的微生物它们最大的特点就在于其在无氧还是有氧的情况下都能进行正常的运动，所以在反渗透技术的应用上，可以将生物处理工艺应用在一些浓度较低的盐水当中。其次，以生物膜的角度来看，目前曝气生物滤池[2]发展的先进性十分突出，其生物反应器在填充了一定的载体以后，污水和氧气就会从反应器的底部进行过滤，通过对生物膜的接触以后可以直接吸附在膜上，令污水得到净化。

4 反渗透浓盐水的处理案例

4.1 案例分析

某公司在反渗透浓盐水处理装置的利用当中，将其进水量设定为200 m3/h，外排浓盐水量为75 m3/h。但在实际的污水处理阶段中，进水量只能达到150 m3/h，且外排浓盐水量也只有65 m3/h。从反渗透技术的应用角度来说，可以将浓酸水装置的排水设置为100 m3/h，以此来满足进水量以及排水量的发展趋势。

4.2 处理过程

首先，可以在废水进入酸碱综合步骤之前，对其进行预备处理，首先对水质进行酸碱度的检测，让后根据水质的酸碱度不同来对其加入适当的酸碱水，让其pH 值维持在7 左右，这样是为了保证送入到调节罐当中的酸碱水是同一个标准的。在反渗透浓盐水装置系统的利用当中，其余压会对酸碱水进行充分调节并加热，在将出水自动里流出到澄清池当中。待经过澄清池进行过滤后才能进入吸水井内。

其次，在臭氧氧化技术的作用下污水会通过与臭氧的接触之后直接进行氧化作用。其中大量有机物分子会逐渐变为小分子有机物再进行水质生化反应。其中的氧化塔在出自流后，污水会自动进入吹脱池内，在吹脱池内部的臭氧释放器装置会在最短的时间内将剩余的臭氧进行处理。

最后，经过吹脱池进行处理之后就可以进入反应池当中，并利用上文中所说的生物处理工艺中的生物膜技术让填料[3]悬浮在污水当中，充分发挥生物处理工艺的优势，实现对污水中有机物的降解。在污水经过最终处理后也会通过检验进行排除，如果检验合格则外排，反之则重新进入氧化塔进行渗透处理。

4.3 成本计算

在进行反渗透浓酸水的处理过程中，针对不同的状态的浓酸水应该采取相应的渗透技术，与此同时我们应当注意在处理过程中其成本的消耗状态，通过对成本的把控来节省成本支出。例如在对臭氧进行氧化这一模块当中，如果该水质不需要对pH值进行调节的话，那么也将不存在对酸碱溶液的成本消耗。所以在此基础上将其纳入到反渗透浓酸水处理装置成本核算当中。

5 结论

综上所述，针对在水利工程中的反渗透浓盐水技术研究十分重要，保障其处理工艺的流畅性以及完善性，不仅能够改善当前工业废水污染的现状，提高废水水质的可生化性能，同时也能满足当今时代背景下节能减排的发展要求。对此，为了进一步保障反渗透装置的稳定运转，满足污水的二次利用要求，还需要在今后的实生产时间环节当中，时刻观察浓盐水装置运转的状态，关注外排指标与反渗透技术应用中的关联。要求相关人员对各个环节进行检测，加大监管力度，以此来不断加强对污水生化性能的改善。