环境工程中反渗透的困难研究

1、环境工程中反渗透的困难研究 1优先吸附毛细管流动模型 优先吸附毛细管流动模型是将反渗透当成微细多孔结构物质，其基础是吉布斯自由能吸附方程，该模型认为膜对溶液中溶质的排斥是因为膜自身的化学性质，从而导致与膜靠近的浓度梯度下降迅速，继而在溶液膜的界面上构成一层被膜所吸附的纯水层。纯水层的厚度受到界面性质的影响，通常有单分子层与多分子层，约为1至2个分子的厚度。由于受到反渗透的压力，从而导致纯水层中水分子不停地通过反渗透膜，而盐类物质却一直遭到膜的排斥，尤其是当离子的化合价强时，就会进一步加剧排斥效应。 2环境工程中的反渗透应用 因为在反渗透膜分离法中，当分离效率越高，操作起来就会越容易且还具有占地

2、面积小、运行费用低、耗能低等有点。另外，当膜与膜组件的性能提高的时候，反渗透技术将会更加频繁被应用于环保领域，例如石油化工、纺织工业、废水处理、造纸厂以及纸浆等等。 2.1城市垃圾的渗滤液处理 在城市中，用于垃圾填埋场的渗滤液有着水质复杂且变化量大的特性，其中含有质量浓度高的cod与bod5，且有着较高的氨氮及金属含量。在我国，城市中的垃圾渗滤处理主要是采用生物处理。因为反渗透技术可以对污水中的溶解态的无机污染物以及有机污染物进行有效的截流，所以近些年来被广泛运用。在用反渗透技术处理填埋场渗滤液方面，angelo等用sw30-2521型卷式膜对意大利的pietramelina垃圾填埋场的渗滤液

3、进行了中试，我们从实验中可以看出：第一，渗滤液的cod增加到1749mg/l的时候，渗透量便会有很大幅度的降低；第二，当操作压力由2106pa增加到5.3106pa的时侯,渗滤液的cod的去除率将会上升2%。另外，北京某环保科技公司曾经采用ro502型dt-ro设备对北京的各个填埋场（六里屯垃圾填埋场、阿苏卫垃圾填埋场等）进行了渗漏液实验，结果表明，ro502型dt-ro设备有着很强的水质适应性，具备足够的能力对我国的渗滤液进行处理。 2.2印染废水的处理 纺织、印染、染色所产生的废水，不仅仅水量大，而且色度浓、成分复杂，若是对之进行直接排放将会对环境造成严重的污染。反渗透对于脱除染色槽废水中

4、的离子与大分子能够进行很到的处理，据相关报道中显示40m?/d反渗透设备用来处理变化性强的废水，通常是棉纺及其与合成纤维的混合染色废水。因为存在着分散染料，所以预处理主要有铝凝聚以及将ph值调节到5-6，然后采用由二级组成的错流微滤设备,第一级苦咸水用膜具的脱除率大于96%,颜色脱除率90%,总碳脱除率87%，第二级脱除率大于98%,颜色脱除率94%。所以，再度用于染色车间的渗透质量同自来水的质量相差并不远。 2.3膜集成工艺的废水处理 集成膜处理工艺的优点在于占地少、维护少、系统稳定、化学使用量少等。近几年来用来处理污水的膜技术有超滤、微滤纳滤以及反渗透等。二级废水在微滤与超滤的处理之下将可

5、以将水中的细菌、病毒、胶体等去掉，从而达到杂用水的标准。三级废水在纳滤或是反渗透的进一步处理之下将可以有效区中其中的有机物会让有害矿物质，经过处理的三级废水便能够达到自来水的标准。美国处理了三级污水后进行了进一步的高级深度处理，经过上述的三级处理后的水再经过微滤膜过滤以及反渗透膜处理便可以达到软用水的标准。 3环境工程中反渗透技术的未来展望 首先，未来促进反渗透技术的进一步发展，无疑要对新的材料与工艺进行进一步的研究与开发，从而使反渗透分离技术对经济效益的增加、竞争能力的提高以及应用范围的扩大都有着更进一步的推动作用。所以，所研制的膜要具备更好的耐压性、耐碱性、耐热性、耐酸性、以及抗污染、抗氧

6、化等功能，同时还要使之更易于清洗；其次，加强反渗透分离过程同各种膜分离方法联合使用的开发与研制。例如将吸附同膜分离结合起来，蒸发同反渗透结合起来，离子交换树脂同反渗透膜技术结合起来，冷却同膜分离结合起来等等各种结合方式。第三，加强传统分离技术同膜分离相互联合的新型膜分离过程的开发与研制。例如，膜蒸馏、膜萃取、亲和膜分离以及传递的促进等等。第四，加强膜分离同反应过程相结合的膜反应过程的研制与开发。另外，为了进一步减少膜污染还可以对膜组件进行改善，从而使清洗的效果得到提高；还可以对反渗透的预处理方法、氯化以及脱氯化加以改善，从而使反渗透膜的元件得到有效保护，进而使其使用寿命又能够有所增加。 总之，反渗透技术当前在环境工程得到了很好的应用，且随着人们未来