污水再生处理超滤-反渗透工艺技术经济性研究.docx

培养单位.环境学院工程领域 :环境工程申请人蒋延梅 指导教师 :胡洪营教授 联合指导教师 :牛克胜研究员二 O 一 四年一月TechnicalandEconomicPerformance AssessmentofaUltrafiltration-Reverse OsmosisProcess forWastewater Reclamation and ReuseThesis Submitted to TsinghuaUniversityin partial fulfillment of the requirement for the professional degree ofMaster of EngineeringbyJiangYanmei (Environmental Engineering)Thesis Supervisor:Professor HuHongyingAssociate Supervisor:ResearchFellow NiuKeshengJanuary，2014摘要污水再生利用已成为缓解水资源短缺的重要途径。超滤-反渗透工艺因其污 染物去除效率高 、占地面积小、 自动化程度高 、操作简单等优点 ，在污水再 生 处理工程实 践中的应用越来越多 。但 由于污水污染物成分复杂、水质波动大， 导致膜污染问题十分突出。本研究针对光大水务(淄博有限公司污水再生处 理工程超滤-反渗透工艺，在系统掌握各工段 水质水量和运行参数的基础上 ，评 价了超滤-反渗透工艺污染物去除效果 ，研究了超滤和反渗透膜在运行过程中膜 性能变化趋势，分析了反渗透膜污染物质 ，并对超滤-反渗透工艺进行了经济性 评价 。超滤出水浊度在 0.02-0.23NTU 之 间，SDI (污泥淤积指数在 0.4-3.2 之间 ， 满足反渗透进水要求 。超滤对浊度和 COD 的去除率分别为 94%和 16% ，对氨氮 、 总磷、总硬度的去除效果不明显。反渗透出水水质浓度范围 : DOC l.OO mgIL， 氮氮 0.02-0.68 mglL， 总磷 0.01-0.30 mglL， 电导率 13-56us/ cm ，总硬度 3.99-34 .80mglL。运行 22 个月间 ，反渗透出水水质较好且稳定 ，满足用水企业的要求。经过 22 个月的运行 ，超滤出水 SDI 月均值平稳保持在 3 mgIL 以下，跨膜 压差仅有缓慢增长 ，膜性能变化不明显 。反渗透系统标准化脱盐率变化不明显 ， 但标准化产水量有不 同程度下降，标准化压差 明显升高 ，化学清洗频繁 ，膜污 染较为严重，反渗透膜性能有所下降。反渗透膜污染物中有机污染物占 79% 无机污染物占 21% 。无机污染物中 含有 Si 、Ca、挝、Fe 、Mn，Mg 等元素 ，其中 Si 、Ca 元素所占 比例较高。有机 污染物易溶于 NaOH 溶液 ，单位膜面积内 NaOH 溶液溶解的有机质质量约占总 有机质质量的 45%，主要是溶解性微生物代谢产物及腐殖酸类腐殖质等，多为 小于 5a 的有机物 。该超滤-反渗透系统 2012 年运行负荷率为 56% ，运营成本为5.36 元1m3 ，运行负荷率达到 100%时运营成本可降至 3.66 元1m3 ，提高运行负荷率是该工程降 低运营成本 、改善经济效益的关键 。关键词: 污水再生利用;超滤 ;反渗透 ;膜污染 ;清洗AbstractWastewater reclamation and reuse is a viable and attractive approach to dealing with the global water scarcity and becoming an emerging issue throughout the world .Ultrafiltration (UF)- reverse osmosis(RO) process have recently gained recognition asviable technologies for the wastewater reclamation due to their high removal efficiency of pollutants，stable water quality and easyoperation.However ，membrane fouling is still a major concern in the apphcation of membrane technology as itdeteriorates the performance of membranes. The removal efficiency of pollutants in influent of the UF-RO process and the changes of membrane performance were evaluated in this paper. Furthermore ，the autopsy of a fouled RO membrane module in the UF-RO process was made in the laboratory to figure out the main materials causing RO membrane fouling.The turbidity of UF efi1uent was 0.02-0.23NTU，while the value of siltingdensity index (SDI)was 0.4-3.2. The turbidity and SDl ofUF efi1uent could meet the requirement of feed water quality for RO system ，which could protect RO from heavy membrane fouling to some extent. The removal of turbidity and chemical oxygen demand (COD) of UF system was 94% and 16%，respectively ，while UF system showed no significant removal of ammonia nitrogen (NH3-N)，total phosphorus (TP)and hardness. The water quality of RO permeate was DOC 1.00mgIL，NH3-NO.02-0.68mgIL，TP 0.01-0.30 mgIL，conductivity 13-56 us/cm，hardness3.99-34.80 mglL.ln these two years，the water quality ofRO permeate was well and stable，and could meet thewater quality requirement ofthe clients.The sta阳s of UF system was still well and the performance of UF membrane changed little after 22 months running compared to the original UF membrane. The SDI value ofUF efi1uent was kept under 3.0 and the transmembrane pressure (TMP)has increased a little. However，RO membrane was fouled a litt1e and must be cleaned frequently by chemicals . Standardized salt rejection didnt change much，but the standardized production capacity decreased and standardized membrane pressure increased significantlyLIThe autopsy of RO membrane showed that the percentage of organic pollutant and inorganic pollutant were 79% and 21%， respectively.The elements，Si，Ca，Al， Fe，Mn，Mg and so on were found on the RO membrane，while Si and Ca were themajor parts ofinorganic pollutan t. 45% ofthe organic pollutant on the RO membranecan be dissolved by NaOH solution. The major organic pollutant on RO membrane was soluble microbial products (SMP) andhumic substances. Also，the majority of O电anic pollutant was small molecular weight (5a) 0电anic pollutantThe average operating load rate in 2012 ofUF-RO process was 56%，which leadto a high total production cost 5.36 在B/m .If the operating load rate was 100%，the production cost could decrease to 3.66 在B/m . Increasing the load rate of UF-RO process is the key to decrease the total production cost.Key words: wastewat er reclamation ; Ultrafi ltration (UF); reverse osmosis(RO) ;membrane fouling; membrane cleaningm目录第 1 章绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. 1污水再生利用的必要性.11.2污水再生利用现状.21.2. 1国外污水再生利用现状.21.2.2国内污水再生利用现状 . .21.2.3 污水再生处理技术与工艺. . . .31.3污水再生处理超滤-反渗透工艺.51.3. 1超滤技术. .仙.51.3.2 反渗透技术.伽 . 71.4 现有研究不足. .81.5光大水务(淄博有限公司污水再生处理工程.81. 5. 1设计规模. . .91.5.2 进出水水质. .91.5.3 工艺系统说明. . .101. 6研究 目的、内容和技术路线.131.6. 1研究目的. . 131.6.2 研究内容. .仙.131.6.3 技术路线. .伽.13第 2 章超滤-反渗透工艺污染物去除效果分析. . . . . 15 2. 1检测分析方法. .152. 2污染物去除效果分析.162.2.1浊度去除效果. .162.2.2超滤出水 SDI . . .副182.2.3有机物去除效果 . . . . . . .192.2.4氨氨去除效果 . .仙.232.2.5TP 去除效果 . .仙. . . 252.2.6反渗透脱盐效果 .仙.27IV2. 2. 7总硬度去除效果. . .292.3小结. 31第 3 章超滤-反渗透系统运行状况分析. . . 33 3. 1超滤系统运行状况分析.333. 1. 1超滤出水 SDI 变化. .333. 1.2 超滤跨膜压差变化.333.1.3 超滤系统回收率. .353.1.4超滤系统清洗状况 .仙. . . . .363. 2反渗透系统运行状况分析. .383.2.1反渗透标准化脱盐率变化. .393.2.2反渗透标准化严水量变化. . . . . .403.2.3 反渗透标准化压差的变化. . . . . . .413.2.4反渗透系统回收率 .仙. . . . . . . 423.2.5 反渗透系统化学清洗状况 .433.2.7反渗透膜污染运行分析及对策 .463. 3小结 . .47第 4 章反渗透膜解剖分析. . . . . 49 4. 1试验材料与仪器.494. 1. 1反渗透膜组件 .副 .494.1.2主要分析仪器. 缸.494. 2膜组件表观分析. .504. 3扫描电镜分析.514.4 傅立叶红外光谱 (FT-1 R)分析.524. 5灼烧减量试验.534. 6膜面污染物质测定.544.6.1表观分析. . . .544.6.2扫描电镜分析 .544.6.3DQC 、TN 测定. 缸564.6.4分子量分布测定 . .574.6.5三维荧光光谱分析 .副. . . . . . . . .四V4. 7小结.62第 5 章经济分析与效益评估. . . . 64 5. 1工程总投资 . . . . . . . . . . . . . . . . .645. 1. 1规模与总投资 .副 .645.1.2盹水投资费用对比分析.655.2运营成本分析 ( 2012 年 ) .5.2.1折旧费用. .缸. . 665.2.2运行成本. .仙.665.2.3不同产水量对运营成本的影响. . . 675.2. 4膜污染对运营成本的影响. . . .705.3运行能耗分析.705.3. 1电耗 . .副.705.3.2药耗 . . . . . . .715. 4效益评估.735. 5小结 . .74第 6 章结论与建议. . . . . 756.1 结 仑 . .756.2 建议. .76参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77V 第 1 章绪论1.1污水再生利用的必要性水是人类生存不可缺少的自然资源 。地球表面超过 70% 的面积为海洋 所覆 盖 ，储水量丰富 ，但可供人类所应用的淡水资源只占全部水资源的 2.5% ， 其中根据现有技术易于被开发利用的淡水资源尚不足1%。随着人口的剧增 以及社会经济 的快速发展，水资源 需求量和消耗 量增势强劲 ，供需矛盾日益 突出。据有关部 门统计 ，目前全球约有 4.6 亿人 生活在用水高度紧张地区 IIl， 到 2025 年 ，将会有 14 亿人 口面临严重缺水问题2J 。另一方面，随着用水量的增加， 污水排放量相应大幅增长 ，因污水处理设施建设滞后 、管理不善等原因 ，水污染 问题自趋突出 ，导致可利用的水资源锐减。有资料表明 ，许多发展中国家 ，因缺 乏必要的资金，污水 处理设施少，大部分污水未经处 理直接排入水体，造成了严 重的水资源污染问。我 国淡水资源总量相对丰富 ，但人均占有量偏少，约2300m 3 左右，是世界人 均占有量的四分之 一，排名世界 100 位之后 ，为联合国所列 13 个贫水国家之 一。 预计到 2030 年 ，中国人 口达到 16 亿高峰期时，人均水资源仅 有 1760m响。同时 我国水资源时 空分布不均 ，开发利用难度大 ，近年来随着城市化、 工业化进程的 加快 ，部分地区和城市缺水问题凸显。根据有关统计 ，我国目前缺水城市达 400 多个，总缺水量为 6 亿 m3，预计 2030 年将增长到 40-50 亿 m响， 严重制约了经济 的发展。为有效应对水资源危机，减轻环境污染，世界各 国根据实际情况 ，一般采用 节水 、调水 、海水淡化等方式作 为解决方案。国内外大 量工程实践证明，污水再 生利用水质稳定 ，技术成熟 ，比远距离调水 、海水淡化等更为经济可行，是缓解 水资源紧缺的重要措施，不但取得了显著的社会环境效益，还具有较好的经济效 益，有着广泛的应用前景。尤其是随着国内污水处理率日益提高以及污水处理技 术的发展，目前大多数污水处 理厂出水水质可达到城镇污水处 理厂排放标准C GBI8918-2002 ) 中的二级甚至一级水平，水量充沛，水质稳定。 以污水厂二级 出水作为再生水水源 ，经适当处理达到 一定标准后，司回用于 工业企业、农 田灌 溉、 市政杂用等 ，既节约了新鲜水使用量，又减少了污水夕 |、排量 ，可有效缓解，水 资源供需矛盾 ，防治水环境污染 ，促进社会可持续发展。1 .2 污水再生利用现状1. 2. 1国外污水再生利用现状为 应对 水资源 短缺 问题 ，国外许 多发达国家依据可持续发展战略 ，从 20 世纪 50-60 年 代起 ，开展了污水再生处理技术研究与实践 ，污水 再生 利用 量稳 步递增。美罔是开展污 水 再生 处 理 较早的回家之 一 ，主要用于灌 溉 、景观 、地下 水 回灌、工业冷 却水等。 2005 年美国 的污水再生利用量是 98 万 m 3/d ，并 以 每年 15%的增长 率增加 。其中 ，加州 2002 年污水 再生 利用量占污 水处 理量的 10%，佛罗里达 州 2004 年污水 再生 利用量占污 水处 理量 的 39.3%(6)0日本 60 年 代起 开始进 行污水 再生利用技 术的 开发 ，制订了污水 再生利 用水质标 准 ，各地均有污 水再生利用项目。至 2007 年底 ，已经有 286 座污 水处 理厂生产再生 水， 年产量 1.94 亿 m 3 。其中福冈市在 2009 年底 ，再生水 产量达到 8800m3/d，东京 2007 年再生 水利用率达到 9.3%(7)。以色列是严重缺 水 国家，60 年 代起即把 污水再生 利用 列为 基本国策 ， 目前 100%的生活污 水 再生利 用于工业 、灌溉、地 下回灌等 ，污水再生利用 量在总供水量中所占 比例已超过 10%8。新加坡缺乏天然淡水资源 ，因而大规模建设再生水厂 ，利用污 水处 理广 二级出水 ，采用先进的膜处理技术 ，制成高品质产品水用作饮用水。目前己 建有 3 个 新生 水厂，总规模为 9.2 万 m3fd ，约 占全年污水 处 理量 的 7%，计划至 2015 年达到 15%9IO南非于 1968 年建立了世界上第 一座用于饮用水的 再生水厂，受到 世界 各国的关注。另外 ，西欧、俄罗斯 、纳米比亚 、澳大利亚等水 资源较为短缺 的地区，污水的 再生利用也比 较普遍。1. 2.2国内污水再生利用现状我 国污水 再生 利 用起步较早 ，60 年 代起即 开 始进行 污 水灌溉农 田、公 共建筑污水回用等研究 ，但发展缓慢 ，与发达国家相 比还有一定差距。近年 来虽然 也投 资建设 了大量污水处 理厂 ，但受资金 、体制 等 问题所限，污水处 理后并没有得 到充分利用 ，大规模的污水再生处理工程很少。据有关部门统 计，截止 至 2007 年底 ，全国仅有再生水厂 127 座l01，主要分 布 在山东 、河 北等北部地区 。截至 2010 年底 ，我国城镇生活污水 处理能力已达 到 1.25 亿 m /d ，城市污水处理率己达 77.5%，但是再生 水规模仅 1210 万 m /d ，再生19水利用 率 尚不足 1OWIllo北京作为我 国首都，其污水再生利用始终处于领先水平 ，目前在清河污水处理厂.、 开发区污水处理厂等建设了规模较大的再生水 工程 ，取得了良好的社会经济效益。据统计 ，2006 年全市再生水利用量为 3.6亿 m32 。天津是水资源严重短l/缺的城市 ，也是污水再生利用起 步较早的城市之 一，但与 北京相比还有很大差距。 据统计 ，2009 年天津中 心城区的再生水利用量为 372万 m 3，利用率仅为 2.88%131。 预计到 2020 年 ，建成再生水厂 6座，再生水利用量超过 3 亿町， 污水再生利用率 超过 50%(l4。西安市北石桥污水净化中心是西安市 污水再生利用试 点工程，以污水 处理厂二级出水为水源 ，再生水处理规模为 5 万 m3 d 15 。此外 ，大连、青岛等缺水城市的污水再生利用也初见成效。1. 2.3污水再生处理技术与工艺污水 再生 处理 技术按处 理 机理不 同 ，可分为生物处理技术、物化处 理技 术及膜处 理 技术 。根据水源水水质特性、再 生水用途及再 生水水质标准，经 过技术经济比较，组合成不同的再 生水处理工艺。( 1) 生物处 理 技术生物处 理是 利 用微生物处 理污 水中 布 机污 染物的方法 ，创始 于上世纪末 ， 目前应用成熟 ，运行稳定。根据微生物需氧方式可分为好氧处理和厌氧处理， 根据微 生物 生活方式可 分为活性污泥 法和 生物膜法。经生 物法处理后 ，可 以 去除 90%以上的有机物及氮、磷 等污 染物，是污水 再生 处理不 可缺少的 主要 技术 单 元， 具有污 染物去除率 高 、费用低、出水水质稳定等优点。( 2) 物化处 理 技术物化处 理是 采用物化原 理处理水中污染物的方法， 一般用于污水的深度 处理 ，以去除浊度 、色度 、有机物及悬浮 物为 主。常用技术包括混凝沉淀、 过滤、 气浮 、消毒 、活性炭吸附、臭氧氧 化等。以物化处理 技术为核心的典型污水再 生处理工艺如 图1.1 所 示。该工艺 的优点是技术成熟 、运行稳定 、产水水质较好 ，缺点是流程长 、占地大、运 行管理复杂 、用途受限， 一般用于 市政杂用水和工业冷 却水 。二锻出*回用图 1.1以物化处理技术为核心的典型污水再生处理工艺流程图( 3) 膜处理技术20 世纪 60 年代起，国外开始将膜处理技术应用于污水再生处理，我国 近 10 年 也开始进行 工程应用研究与实践。在污 水再生处理中 常用的膜技术 有微滤 、超滤、反渗透等 ，均是以压力差为推动力。微滤膜孔径为 0.1-15m ，所分离的组分直径为 0.03-15m ，主要用于去 除水中悬浮物。超滤膜孔径为0.05m-lnm ，主要用于去除水中大分子物质 及胶体 l6lo 反渗透是利用反渗透原理实现污染物质分离的技术 ，主要用于 除 盐。有研究表明 ，使用微滤和超滤处理污水厂 二 级出水，悬浮物和微生物均 可全部去除， CODCr 去除率均在 50%左右。微滤和超滤出水经反渗透处理后， 脱盐率可达 90% 以上 ，CODCr 去除率在 85% 以上 Il 710以膜技术为核心的典型污水再生处 理工艺 如图1.2 所 示。该工艺 的优点 是产水 水 质好、效率高、自动化程度高 、占地面积小 等 ，缺点是工程投资较 火 ，处理成本较 高 ，膜污染问题突出。 J1J图1.2以膜技术为核心的典型污水再生处理 工艺流程图近年来有关膜生 物反 应器 ( MBR ) 的研究较多，发展较快 。MBR 是把 生物法与膜分离相结合的 一种组合工艺。它克服了与污泥沉降性能有关的限制 ，可 以大大提高污泥浓度， 合并起 到生物反应池 与二沉池的作 用 ，产水稳定可靠。1.3污水再生处理超滤-反渗透工艺超滤-反渗透工艺是利用超滤和反渗透双 膜分离技术对污水进行再生处理 ，可 高效去 除多种污染物， 并达到深度脱 盐的 目的。该工艺中 ，超滤预处理可以去除 原水中的悬浮物 、微生物、部分胶体及 有机污染物等，有效保护反渗透设备 ，延 长反渗透膜的使用寿命。反渗透可 进一步去 除无机离子 、有机物等。该工艺具有 流程简单 、污染物去除效率高 、 占地面积小、 出水水质稳定等优点 ，在污水再生 处理工程中 的应用越来越广泛。美 国、新加坡等发达 国家大量工程实践巳充 分证 明了该工艺可成功应用于高品质再生水的生产。北京经济技术开发区再生水厂等 工程实践 也证明，双膜法应用于污水再生处理 ，技术商行 ，经济合理，出水指标 优于自来水， 具有广泛 的应用前景叫。1. 3. 1超滤技术超滤是在静压 差的推动力下进行的液相分离过程，为筛孔分离过程 。在污水 再生处理中 ，超滤可去除绝大部分的悬浮物 、胶体 、细菌和病 毒等 ，可替代常规 的过滤、吸附、除菌等预处理。 赵玉华等采用中空纤维超滤膜处理城市污水二级 出水，试验结果表明 ，浊度去除率达到 98%，CODcr 去除率为 20%1匀 。超滤膜材料最早使用 的是醋酸纤维素 ，现在聚枫、聚烯经系列 等有机膜材料得到广泛研究 和使用 。目前氧化锅、二氧化铁等无机材料也因其具有抗机械性强、耐腐蚀、耐 高温等优点 ，成为超滤膜快速发 展的方向之一(20) 。超滤技术 在污 水 再生 处 理 过 程中最需要关注 的是膜污染 问题。超滤膜污 染是 由溶解度较低的无机盐 、胶体 、有机物 、微生物 等与膜材料的相互作 用 引起的 ，与膜材质 、膜孔径 、原水特性等密切相关。因此在工程实践中 ，需 要对进 水水质进行全面分析 ，有 针对性地选 择合适的膜 ，以降低污染 物质与 膜的相互作用。延缓膜污染的主要措施有 : 选择合适的耐污染膜、膜 面改性 处理 、优化预处理措施 、优化膜运行条件等。膜的改性主要是通过提高膜的 亲水性或改变膜的 荷电来提高抗污染 性能 ，包括物 理共混改性 、表面 化 学改 性 、预涂 改 性等 2月。Jalijaard 采用微滤膜和超滤膜进行地表水 处理试验 ，发现预涂的方法可 以降低膜污 染速 率22 。膜系统预处理技术包括混凝 、 吸附 、氧化等。董秉直等 采用粉末 活性炭-超滤膜工艺 处理微污染 水 ，结果表明 ，投加活性炭可以提 高膜通 量 ，降低膜污染程度 I231，在采用在线混凝 - 超滤 工艺处 理水塘水中试试验中 ，发现在线混凝司有效减缓膜压差的增长 ，且铁盐的效果较铝盐更好 24) 。但是也有国 内外研究结果表明，不适 当的投加 PAC 、粉末活性 C 等会对膜造成更严重 的污染21) 。另外，选取适当的运行方式 也可以有 效减缓膜污染。王磊采用 三 菱造纸厂稀释后黑液作为原 水进行试验 ，改变原水浓度、超滤 压力 、反冲洗 方式等运行条件 ，考察膜压差变 化情况， 结果表明 ，原水浓 度过高时会引起 膜的不可逆污染 ，反冲洗周期和压力都会影 响跨膜压差 25 的变化 。超滤膜污染到 一 定程度肘，需要进行 清洗 ，恢复其性能。常用方法有 物 理清洗 、化学清洗等。其 中物理清洗多 侧 重于对膜表面滤饼层的清洗 ，包括 等压冲洗 、反冲洗、负压清洗 、超声波清洗等。 化 学清洗可有效去除无机 物、 有机物、胶体及微 生物污染等 ，常用清洗 剂分为酸 清洗 剂、碱 清洗剂 、氧化 剂、酶清洗剂、表面活性剂等。 王 志强等采用联合反冲洗技术考察对膜污染 的效果 ，发现联合反冲洗较单独气洗或水洗效果更好，可有效 清 除膜表面的 泥饼层 ，恢复膜通量 26J 。靳强等的超声波在线清洗膜污染研究表明 ，超声波 作为辅助手段 ，能显著提高反冲洗效果 27) 0 LiangHeng 采用氢氧化纳、次 氨 酸纳 和拧橡 酸作为清洗剂 ，进行化学清洗实验 ，发现氢氧化制和 次氯酸饷 混 合 使用比 单 独使用效果更好 I2810对超滤膜进行 化 学清洗 ，要充分考虑膜 材质的耐 药性 、污染物种类和污 染程度 ，有针对性的选择 清 洗剂的种类和浓度。不同的 清洗剂对污染物去除 效果不同。 一般有机污染 物采用 氧化剂和 碱性洗涤剂去除效果较好 ，例如 4% 以下 Na OH 溶液;无机污染物采用酸性洗涤剂去除，例如 10%以下 HCI 溶液 、 10% 以下拧橡酸溶液等 ; 对于微生物、菌类污染物，司选用500- 5000mg/LN aCl 0 溶液 ;对于胶体类污染，可边用 1%- 2%EDTA 溶液 29) 。孙 丽华 等人进行浸没式超滤膜 处理轻度污染 地表水中试， 发现有机污染是造成 膜污染的主要原因 ，碱洗对跨膜压 差 的恢复效果更好，3010超滤按制造方式可分 为压 力 式和浸没式。浸没式超滤的特点是采用泵抽 吸方式将水 由外向内进行负压抽滤 ，具有占地少、能 耗低、抗 污染能力强等 优点，目前在污水再生处理中应用逐渐增多。浸没式超滤也存在膜污染的问 题。影 响膜污染的因素有膜自身的特性 、膜组件的类型 、操作条件等。田宝 义等采用煤河水作 为 原水 ，进行中试试验 ，结果表明 ，适当降低膜通 量有 利 于浸没式膜系统 的稳定运行 ，适当提 高曝气强度和反冲洗强度则 有利于提高反冲洗效果 31) 。1.3.2 反渗透技术反渗透是利用反渗透压作用实现水的分离纯化 ，可有效去除水中盐类、小分子 有机物和胶休 等 ，在污水再生处理中 一般用来进行脱盐。 反渗透膜污染是制约反渗透工艺广泛应用的主要因素。膜污染产生原因包括浓 差极化、 离子结垢 、金属氧 化物 沉积 、 有机污染 、胶体污染 、生物污 染、油脂污染等。由于水质的复杂性 ，在实际运行过程中 ，膜污染多是以上 因素协同作用的结果。影响反渗透膜污染的因素主要有膜材质 、进水水质、药剂投力 I、操作条 件(系统回收率、水温、压力 、pH ) 等 。有研究结果表明，疏水性膜对脱盐 有利，但不利于去除 有机物 ，较亲 水 性膜更易堵塞。膜面越粗糙 ，越易被污 染。水温、压力 、pH 等操作条 件与膜污染速率也密切相关。水温升 高 ，膜 通量增加 ，但不能超过膜的最高耐受温度 ，否则会影 响膜的寿命 。压力提高， 膜通量增加 ，值超过一定压力后 ，污染物质在膜面沉积速率越快 ，反而导致 膜通量下降。 pH 较高 时， 有机物分子 与膜面均带负电荷，因静电排斥作用 有机物污染速率下降，但易发生 无机结垢 32 。实践中造成膜污染的原因 主要 有以下几种 : 新装管道在系统运行前未清洗干净 ，含有灰尘 、杂质等 ;预 处 理装置设计不合理 ，水质达不到反渗透进水要求 :化学药剂使用 、投加不当 ; 膜池内微生 物 污染 : 操作失误等。预防反渗透膜污染 的措施分为以下几个 方面 :1)研发使用低污染膜、进行膜 面改性等。美国海德能 公 司研制的 PROC 系列低污染膜 ，由于其具备表面光滑、进水隔网宽 、芳香聚耿胶 分离皮层致 密等特点 ，因而更耐 污染 、易清洗。2) 选择合适的预处理提高进 水水 质。根据原水水质特点选择合理