據慧聰網2023年3月20日訊近來，物理化學處理技術、光照射技術及膜過濾技術已形成三大水處理技術。在這些技術中引人注目的是膜分離法汙水處理技術。膜分離是通過膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異，以外界能量或化學位差為推動力對雙組分或多組分混合物的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的方法。
而反滲透膜分離技術作為當今世界水處理先進的技術，具有清潔、高效、無汙染等優點，已在海水淡化、城市給水處理、純水和超純水製備、城市汙水處理及利用、工業廢水處理、放射性廢水處理等方面得到廣泛的應用。膜分離技術作為新的分離淨化和濃縮方法，與傳統分離操作（如蒸發、萃取、沉澱、混凝和離子交換樹脂等）相比較，過程中大多無相變化，可以在常溫下操作，具有能耗低、效率高、工藝簡單、投資小等特點。膜分離技術應用到汙水處理領域，形成了新的汙水處理方法，它包含微濾(mf)、超濾(uf)、滲析(d)、電滲析(ed)、納濾(nf)、和反滲透(ro)。
20世紀70年代初期開始用ro法處理電鍍汙水，首先用於鍍鎳汙水的**處理，此後又應用於處理鍍鉻、鍍銅、鍍鋅等漂洗水以及混合電鍍汙水。30年來，反滲透(ro)技術先後在含油、脫脂廢水、纖維工業廢水、造紙工業廢水、放射性廢水等工業水處理、苦鹹水淡化、純水和高純水製備、醫藥工業和特殊的化工過程和高層建築廢水等各類汙水處理中得到了廣泛的應用。1反滲透膜分離技術基本理論
反滲透膜分離法的基本特點是其推動力為壓力差（1～10mpa），傳質機理一般認為是溶劑的擴散傳遞，透過膜的物質是水溶劑，截留物為溶質、鹽（懸浮物、大分子、離子），膜的型別為非對稱膜或複合膜。反滲透的選擇透過性與組分在膜的溶解、吸附和擴散有關，因此除與膜孔大小結構有關外，還與膜的化學、物理性質有密切關係，即與組分和膜之間的相互作用密切相關。1.
1反滲透原理
滲透是指一種溶劑（即水）通過一種半透膜進入一種溶液或是從一種稀溶液向一種比較濃的溶液的自然滲透。但是在濃溶液一邊加上適當的壓力，即可使滲透停止，此時的壓力稱為該溶液的滲透壓。若在濃溶液一邊加上比自然滲透壓更高的壓力，扭**然滲透方向，把濃溶液中的溶劑（水）壓到半透膜的另一邊稀溶液中，這是和自然界正常滲透過程相反的，此時就稱為反滲透。
這就說明，當對
鹽水一側施加的壓力超過水的滲透壓時，可以利用半透膜裝置從鹽水中獲取淡水。因此，反滲透過程必須具備兩個條件：一是必須有一種高選擇性和高滲透性（一般指透水性）的選擇性半透膜，二是操作壓力必須高於溶液的滲透壓。
1.2反滲透膜型別
一般來說，反滲透膜應具備以下效能：①單位面積上透水量大，脫鹽率高；②機械強度好，多孔支撐層的壓實作用小；③化學穩定性好，耐酸、鹼腐蝕和微生物侵蝕；④結構均勻，使用壽命長，效能衰降慢；⑤製膜容易，**便宜，原料充足。影響膜效能因素：
①**率/轉變率；②壓力；③壓密；④濃差極化。
據此，目前較常用的膜型別有：①醋酸纖維膜（ca膜）
ca膜又可以分為平膜、管式膜和中空纖維膜幾類。ca膜具有反滲透膜所需的三個基本性質：高透水性、對大多數水溶性組分的滲透性相當低、具有良好的成膜效能。②聚醯胺膜（pa膜）
聚醯胺膜又可以分為脂肪族聚醯胺膜、芳香聚醯胺膜（成膜材料為芳香聚醯胺、芳香聚醯胺-醯肼以及一些含氮芳香聚合物）③複合膜
這是近些年來開發的一種新型反滲透膜，它是由很薄的而且緻密的符合層與高空隙率的基膜復合
而成的，它的膜通量在相同的條件下比非對稱膜高約50～100%。1.3反滲透膜的主要效能引數與執行工況條件1.3.1反滲透的主要效能引數
1)透水率。是指單位時間透過單位膜面積的水量。主要取決於膜的材質和結構等因素，但一定的反滲透膜其透水率則取決於執行條件；
a.透水率隨溫度的公升高而增加，隨工作壓力的增加成比例的上公升；b.透水率隨進水濃度的增加而下降；c.透水率隨**率的增加而下降。
2)**率。即供水對滲透液的轉換率，直接影響除鹽系統的成本。3)膜通量。是表明通過膜表面的乙個特定區域的水流速度。1.3.2反滲透裝置的執行工況條件
為了確保反滲透裝置安全可靠執行，選擇一定適宜的工況條件是非常必要的。反滲透裝置的主要工況條件為進水ph值、進水溫度與執行壓力。
1)進水ph值。對於醋酸纖維膜執行時，水以偏酸性為宜，ph值一般控制在4～7之間，在此範圍外加速膜的水解與老化。目前認為ph值在5～6之間最佳。
膜的水解不僅會引起產水量的減少，而且會造成膜對鹽去除能力的持續性降低，直至膜損壞為止。
2)進水溫度對產水量有一定的影響，溫度增加1℃，膜的透水能力增加約2.7%。反滲透膜的進水溫度底限為5～8℃，此時的滲濾速率很慢。
當溫度從11℃公升至25℃時，產水量提高50%。但當溫度高於30℃時，大多數膜變得不穩定，加速水解的速度。一般醋酸纖維膜執行與保管的最高溫度為35℃，宜控制在25～35℃之間。
3)執行壓力。滲透壓與原水中的含鹽量成正比，與膜無關。提高執行壓力後，膜被壓密實，鹽透過率會減少，水的透過率會增加，提高水的**率。
但當壓力超過一定限度時會造成膜的老化，膜的變形加劇，透水能力下降。
1.3.3影響反滲透執行引數的主要因素
膜的水通量和脫鹽率是反滲透過程中關鍵的執行引數，這兩個引數將受到壓力、溫度、**率、給水含鹽量、給水ph值因素的影響。（1）壓力
給水壓力公升高使膜的水通量增大，壓力公升高並不影響鹽透過量。在鹽透過量不變的情況下，水通量增大時產品水含鹽量下降，脫鹽率提高了。（2）溫度
溫度對反滲透的執行壓力、脫鹽率、壓降影響最為明顯。溫度上公升，滲透效能增加，在一定水通量下要求的淨推動力減少，因此實際執行壓力降低。同時溶質透過速率也隨溫度的公升高而增加，鹽透過量增加，直接表現為產品水電導率公升高。
溫度對反滲透各段的壓降也有一定的影響，溫度公升高，水的粘度降低，壓降減少，對於膜的通道由於汙堵而使湍流程度增強的裝置，粘度對壓降的影響更為明顯。
（3）**率
**率對各段壓降有很大的影響，在進水總流量保持一定的條件下，**率增加，由於流經反滲透高壓側的濃水流量減少，總壓降降低，**率減少，總壓降增大，實際執行表明，**率即使變化很小，如1%，也會使總壓差產生0.02mpa左右的變化。**率對產品水電導率的影響取決於鹽透過量和產品水量，一般說來，系統**率增大，會增加濃水中的含鹽量，並相應增加產品水的電導率。
（4）進水含鹽量
對同一系統來說，給水含鹽量不同，其執行壓力和產品水電導率也有差別，給水含鹽量每增加l00ppm，進水壓力需增加約0.007mpa，同時由於濃度的增加，產品水電導率也相應的增加。（5）ph值
各種膜元件都有乙個允許的ph值範圍，即使在允許範圍內，ph值對產品水的電導率也有一定的影響，這是因為反滲透膜本身大都帶有一些活性基團，ph值可以影響膜表面的電場進而影響到離子的遷移，另一方面ph值對進水中雜質的形態有直接影響，如對可離解的有機物，其截留率隨ph值的降低而下降。
1.3.4操作與維護
操作與維護是成功的系統效能的關鍵。為了盡早的發現潛隱的問題，須收集系統效能資料並定期分析。若發生了問題，應該採用合宜的尋找故障的技術，並與膜製造商和/或系統設計者切磋商量合宜的消除問題的措施。
對不能控制的結垢、汙染或堵塞，則需經常清洗膜以保持膜的效能。在膜裝置中，這些物質不可逆的積累將導致流體分布不均和產生濃差極化，這將造成膜通量與鹽截留率的減退，有時會使膜材料發生降解。這些導致了昂貴的膜單元的更換。
已開發出的用於恢復因結垢或汙染造成的不良的膜效能的技術，若能及早的識別出膜需清洗，則這些技術是非常有效的。清洗劑可以從膜裝置中將微粒、膠體、生物和有機物移出。通常的做法是將清洗液按正向流動，低壓下通過膜裝置進行迴圈，直至汙染物被去除。
2反滲透膜分離法在電鍍企業中的應用
反滲透技術於80年代初在我國得到應用，首先用於電子工業超純水及飲料業用水的製備，而後用於電廠用水處理，90年代起在飲用水處理方面獲得普及。反滲透技術在我國工業水處理方面應用得比較多，但在電鍍企業汙水處理方面，目前大部分還停留在實驗室小試階段。利用組合膜工藝來進行電鍍企業汙水回用處理是一門新興的學科。
近來，反滲透膜分離法水處理技術已在電鍍企業中得到應用：蘇州市金藝電鍍中心就是其中一員。反滲透在電鍍廢水回用中的應用，一方面可以**利用***。
電鍍原料，大大降低生產成本；另一方面可以實現電鍍廢水零排放或者微排放，具有很好的經濟和環境效益。使電鍍企業在減少廢水排放量的同時又節約了自來水等新鮮水的用量，從而達到保護環境與節約水資源的先進水平。
以蘇州市金藝電鍍中心為例，日需500噸左右的自來水等新鮮用水，廢水排放300噸左右，通過反滲透裝置，廢水可以回用70%左右，即每日可以節約新鮮用水2/5以上，同時減少了2/3多的汙水排放量，按照自來水成本2.7元/噸，廢水處理成本7.5元/噸，廢水**利用成本2.
4元/噸計算，日均節約成本2000元左右，即用水成本可以節約45%左右。
同時，生產用水的水質是電鍍企業提高產品質量的關鍵要素，採用低含鹽水（ro水即反滲透水）
進行鍍件的電鍍與清洗，可以大幅提高產品品質。以蘇州市金藝電鍍中心為例，使用反滲透裝置之前，以電鍍鋁合金輪轂為例，產品合格率為93%左右，使用後合格率上公升至95%左右，以塑膠電鍍為例，使用前合格率為82%左右，使用後合格率為86%左右，折算產值每月可帶來10萬元以上的經濟效益。減少廢水的排放量，可以節省廢水處理費用，節約自來水等新鮮水的用量，可以節約用水費用，提高用水水質，可以減少產品的次品率，三者結合起來可以綜合提高企業的經濟效益。
反滲透膜分離水處理技術應用在電鍍企業生產中，既節約了用水，又保護環境；既節約了大量的資金，又降低了企業的執行成本，給我公司帶來了可觀的經濟與社會效益。
總之，反滲透法除在水處理方面有著廣泛的用途外，在化學工業、食品工業、醫藥工業以及氣體分離等許多學科和領域都有著極其廣泛的應用，特別是隨著膜技術的發展。其潛在應用領域將會不斷擴大，這門新興的反滲透科學將會在今後的科學技術發展中大顯身手，發揮更大的作用。
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