反滲透技術(shù)在電子工業(yè)廢水中的應(yīng)用

反滲透技術(shù)具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用，特別是在電子工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟。通過一定的人力物力投入，將污染水變成純凈水，不僅可以顯著提高廢水處理和回用的效果，也符合我國(guó)提倡的節(jié)能環(huán)保政策。該技術(shù)在工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用，使得各項(xiàng)性能指標(biāo)非常穩(wěn)定，證明了反滲透技術(shù)的可行性。

1.反滲透原理

1.1原則

目前，在我國(guó)電子工業(yè)廢水處理過程中，有多種處理技術(shù)，如常用的離子交換法、吸附法、滲透法、電解法等。不同技術(shù)的應(yīng)用原理差別很大。本文以反滲透技術(shù)為例進(jìn)行分析。這種方法效率更高，對(duì)工業(yè)廢水的處理效果明顯，特別是在含有大量重金屬離子的廢水中，處理效率更高。反滲透技術(shù)在應(yīng)用中，主要是利用外力的優(yōu)勢(shì)，通過半透膜過濾廢水中的金屬離子及其他相關(guān)有害物質(zhì)，充分發(fā)揮半透膜的選擇性滲透作用來分離物質(zhì)，從而達(dá)到最終的分離目的，屬于膜分離技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要建立和理解的分離條件應(yīng)根據(jù)其技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要要求如下:一是明確要求外力，其自身力要大于溶液中的滲透壓，壓差越大，分離效率越高。其次，滲透膜需要具有良好的滲透性，靈活利用自身性質(zhì)進(jìn)行分離，具有合理的透水性和選擇性，以保證在分離過程中能充分發(fā)揮隔離作用。通常在選擇滲透膜時(shí)，要求其自身表面的孔徑小于1nm，在1nm以下的范圍內(nèi)能有效過濾大部分電流離子，從而提高其分離效率和質(zhì)量。同時(shí)，在應(yīng)用過程中，積極發(fā)揮滲透攔截機(jī)制的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行有效篩選，明確分子不同價(jià)態(tài)對(duì)其的影響，促使其滿足當(dāng)前需求。目前，通過不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，反滲透技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和創(chuàng)新，如在超純水制備、海水淡化、過濾分離等領(lǐng)域。，其技術(shù)工藝也逐漸成熟，充分發(fā)揮了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，呈現(xiàn)出脫色均勻、脫鹽效果好的優(yōu)勢(shì)。據(jù)有關(guān)資料顯示，該技術(shù)對(duì)氯化物、硬度、總堿度、鈉離子和酸離子的去除率高達(dá)95%，色度高，其工藝

1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與其他傳統(tǒng)技術(shù)相比，反滲透技術(shù)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以高效處理廢水，并保證其處理效果和效率。具體的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是在反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，避免了大量的沉淀劑、吸附劑等化學(xué)藥劑，有效降低了廢水處理中的化學(xué)藥劑成本，降低了整體廢水回用成本，保證了廢水處理質(zhì)量。其次，反滲透技術(shù)的應(yīng)用原理主要是利用外力作為分離的主要力量，在分離過程中不施加其他壓力，從而避免了能量的密集交換過程，有效分析，降低能耗、能量損失，節(jié)約能源。三、靈活運(yùn)用反滲透技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以高效處理電子行業(yè)廢水，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，保證凈化效果和效率，同時(shí)保證廢水處理過程中良好的環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的影響。第四，相對(duì)而言，反滲透技術(shù)處理過程相對(duì)簡(jiǎn)單方便。在分離過程中，需要一個(gè)簡(jiǎn)短的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分離，直接縮短了分離周期，提高了其分離水平。同時(shí)減少設(shè)備投資，逐步簡(jiǎn)化處理，減少廢水的不利影響。

2.反滲透技術(shù)中應(yīng)注意的問題

受反滲透技術(shù)本身性質(zhì)的影響，在電子工業(yè)廢水處理過程中，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保廢水得到妥善處理，還有一些重要事項(xiàng)需要工作人員注意。具體注意事項(xiàng)主要包括以下兩點(diǎn):一、反滲透技術(shù)成本分析。由于目前我國(guó)排放的電子工業(yè)廢水量很大，我們應(yīng)該著重分析其在實(shí)際應(yīng)用中的成本，以滿足當(dāng)前的需求。事實(shí)上，滲透膜的選擇直接影響成本，這也是目前滲透過程中的重要環(huán)節(jié)，并直接影響其處理質(zhì)量[2]。目前市場(chǎng)上的滲透膜有上百種，不同種類的滲透膜性能不同，價(jià)格不同，處理廢水的能力也不同。因此，工作人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，從整體上優(yōu)化實(shí)際選擇性價(jià)格較高的膜，以降低技術(shù)應(yīng)用成本。事實(shí)上，近年來，隨著技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，滲透膜的技術(shù)也在逐步創(chuàng)新，我國(guó)整個(gè)滲透膜已經(jīng)呈現(xiàn)出較高的發(fā)展水平，促進(jìn)了行業(yè)整體效率的提高，并逐步降低其成本以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。其次，有效的預(yù)處理是目前電子行業(yè)廢水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。靈活的預(yù)處理可以從根本上提高滲透膜的使用壽命，從而降低因頻繁更換滲透膜而帶來的成本，提升其經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在電子工業(yè)廢水處理過程中，重點(diǎn)是保證廢水水質(zhì)符合滲透膜的要求，從而降低滲透膜污染的概率，提高整體分離效率和效果。合理的預(yù)處理對(duì)整個(gè)廢水處理有著積極的意義，尤其是現(xiàn)階段廢水中的雜質(zhì)越來越多，增加了廢水處理的難度。通過預(yù)處理可以有效降低廢水處理的難度。提前清理水質(zhì)，在保證滲透膜使用壽命的基礎(chǔ)上提高廢水處理效果，滿足當(dāng)前要求，減少廢水對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，提高水資源利用效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.反滲透技術(shù)在工業(yè)廢水回收中的應(yīng)用

3.1項(xiàng)目概述

該項(xiàng)目命名為林文工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水處理工廠一期一區(qū)。該工程位于四川省，總占地面積58911m2，總建筑面積約30,000 m2，共有22個(gè)構(gòu)筑物。一期設(shè)計(jì)規(guī)模23000 m3/d，二期設(shè)計(jì)規(guī)模增加22000 m3/d，本項(xiàng)目主要針對(duì)第五代TFT-LCD高端顯示項(xiàng)目處理后達(dá)到污水處理廠要求的生產(chǎn)廢水。

3.2反滲透技術(shù)的應(yīng)用

反滲透技術(shù)也叫RO技術(shù)。含氟廢水的預(yù)處理主要是在進(jìn)入反滲透裝置前，使水質(zhì)達(dá)到進(jìn)水要求，從而減少對(duì)RO膜的損傷，延長(zhǎng)其使用壽命，保證裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行。預(yù)處理系統(tǒng)主要包括絮凝混凝劑、氯化鈣、脫氟劑、膜格柵過濾、AO+MBR膜處理等。所有工藝的應(yīng)用目的是盡可能避免污染顆粒在RO膜中的積累，如COD/BOD、二氧化硅、碳酸鈣、鐵和鋁化合物等。所以要注意COD/BOD的削減、吸附、pH調(diào)節(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)。避免膠體物質(zhì)或固體懸浮物堵塞RO膜，或氧化物、微生物、有機(jī)物等的氧化反應(yīng)。，這會(huì)進(jìn)一步損壞RO膜，延緩整個(gè)RO水解過程，使反滲透系統(tǒng)無法正常工作。

反滲透部分包括四級(jí)反滲透膜組，其中一級(jí)反滲透為8組并聯(lián)RO膜組，產(chǎn)水量約為75%。由于一級(jí)反滲透濃水COD/BOD濃度升高，為防止COD/BOD對(duì)后續(xù)膜處理的污染，本項(xiàng)目通過增加臭氧氧化工藝降低一級(jí)反滲透濃水的COD/BOD值，臭氧氧化后產(chǎn)生的水進(jìn)入兩個(gè)并聯(lián)的二級(jí)RO模塊，二級(jí)RO膜組產(chǎn)水量約為65%?？紤]到二級(jí)RO濃水中鈣、鎂、硅濃度已超過反滲透膜處理上限，二級(jí)RO濃水在進(jìn)入三級(jí)SWRO模塊前進(jìn)行軟化脫硅，三級(jí)SWRO模塊產(chǎn)水量約為50%，SWRO濃水經(jīng)二級(jí)DTRO模塊深度濃縮，后期濃水量約為16.8m3/d，濃水采用MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)處理。最終達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)水一部分通過相應(yīng)的管道作為生產(chǎn)水回用到其他項(xiàng)目，其余部分排放到附近的河流。

項(xiàng)目生產(chǎn)廢水主要包括兩個(gè)方面，即含氟廢水和項(xiàng)目產(chǎn)生的其他廢水。前者規(guī)模為4100m3/d。通過添加鈣鹽、鋁鹽、混凝劑和絮凝劑等。在化學(xué)反應(yīng)和混凝沉淀的基礎(chǔ)上，可以去除廢水中的大量氟化物和磷酸鹽。后者規(guī)模為18900 m3/d，與無氟廢水合并后規(guī)?？蛇_(dá)23000 m3/d。深度處理采用預(yù)處理+AO生化+MBR膜+反滲透膜+MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)。

3.3反滲透技術(shù)的應(yīng)用效果

項(xiàng)目運(yùn)行一段時(shí)間后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，廢水回收率達(dá)到97%，脫氟率達(dá)到97.3%，出水量達(dá)到932 m3/h，各項(xiàng)指標(biāo)具體檢測(cè)結(jié)果如下:原水CODcr值為390mg/L，處理后為1.28mg/L；原水中氨氮含量為40mg/L，處理后為0.22mg/L。原水中總氮含量為70毫克/升，處理后為0.39毫克/升；原水中總磷含量為8毫克/升，處理后為0.2毫克/升。原水中鈣鎂含量為34mg/L，處理后為0.09mg/L。原水的TDS值約為2400，處理水的TDS值為117.08。

3.4反滲透膜表面的處理

在反滲透系統(tǒng)中，雖然預(yù)處理設(shè)備比較完善，但是經(jīng)過長(zhǎng)期使用，RO膜不可避免的會(huì)因?yàn)槲廴疚锏姆e累而影響性能，逐漸降低系統(tǒng)的出水量，這是一個(gè)普遍存在的問題。因此，反滲透膜表面可以以簡(jiǎn)單和方便的方式進(jìn)行清洗和處理。具體工藝如下:將1%三聚磷酸鈉、磷酸鈉和EDTA-四鈉與0.2%氫氧化鈉混合制成清洗液，用于反復(fù)清洗RO膜表面，再用RO產(chǎn)水多次清洗。結(jié)果表明，該清洗方法能有效去除反滲透膜表面的污染物，反滲透膜的使用性能顯著提高。

4.結(jié)論

綜上所述，通過本文的研究可以得出以下結(jié)論:第一，森林工業(yè)園區(qū)工業(yè)污水經(jīng)過反滲透系統(tǒng)處理后，水體中的污染物得到有效消除，出水完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不僅具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。第二，在RO系統(tǒng)的運(yùn)行中，通過絮凝、過濾、調(diào)節(jié)pH值等方式進(jìn)行預(yù)處理，可以使系統(tǒng)通過長(zhǎng)期運(yùn)行的考驗(yàn)，保持各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定。第三，由于長(zhǎng)期使用，系統(tǒng)部件性能逐漸減弱，出水量也相應(yīng)受到影響。這可以通過清洗RO膜來解決，使用配制好的專用清洗液可以使產(chǎn)水量恢復(fù)到初始產(chǎn)水量水平。

(來源:中建八局第一建設(shè)有限公司)

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