反渗透膜的技术原理以及在水处理中的应用

反渗透技术的核心是反渗透膜。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，目前在海水淡化、工业纯水、电子超纯水、中水回用、生物制药、食品工业的分离浓缩等领域都发挥着重要作用。在水资源短缺的今天，反渗透膜在水处理领域的应用显得尤为重要。“十四五”期间，我国主要省份提出了反渗透膜行业的发展目标。其中，北京市“十四五”规划中提出到2025年，北京市污水处理率达到98%，消除劣V类水体；江苏、广东等省份也都提到推进污水处理设施和海水淡化的发展；上海、浙江、江西、福建、四川等省市提到要重点发展反渗透膜等新材料产业。下面就来介绍一下反渗透膜的技术原理以及在水处理领域中的应用，希望对大家有帮助！

　　反渗透膜的技术原理

　　反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。

　　反渗透膜在水处理领域中的应用

　　一、反渗透膜在海水淡化中的应用

　　在水资源日益严重短缺的今天，反渗透膜技术的应用已经成为海水淡化领域的利器。反渗透膜技术是指利用特殊的膜材料，对海水施加压力，使海水通过膜而保留海水中的盐分，从而获得淡水。利用反渗透技术进行海水淡化，具有适用范围广、淡化规模适中、项目施工时间短等诸多优点，反渗透膜具有通量大，产水量高等特点，能够有效地去除海水中的无机盐、重金属离子、有机物细菌及病毒等有害成分，将海水淡化为符合国家生活饮用水标准的优质水。

　　二、反渗透膜在制药用水中的应用

　　制药行业用水的电阻率通常需要≥0.5MΩ·cm(25℃)，也就是说，原水需要通过多种方法除去水中的离子来显著降低其电导率，同时需要减少原水中的细菌及微生物。原水经预处理，通常只可除去其中大颗粒悬浮物、硬度、余氯等，采用反渗透膜组件对预处理后的原水进行进一步处理，可将预处理中无法去除的离子、细菌等杂质被有效截留在浓水侧，得到符合要求的产水。同时为后续的EDI深度处理提供了有效保证，降低产水参数的波动。反渗透膜组件处理过程为纯物理常温运行过程、无化学反应，同时设计在线再生清洗和排污装置，降低劳动强度和生产成本，提高生产效率。此外，反渗透膜元件填充面积大，系统占地面积小，便于技术改进、扩建或新建项目，有效降低生产成本和投资成本。

　　三、反渗透膜在饮料用水中的应用

　　水是人体必需的物质，是饮料产品的基本原料。水处理是水质成分的变革过程，膜分离技术以其独特的优势在水处理领域中占据了重要地位。反渗透膜技术是利用原水中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力的作用下，对水进行分离、提纯、浓缩，以达到提高水质的目的。反渗透膜是脱盐卷式复合膜，孔径范围≤1nm，适用于低压力操作下水的纯化，可去除水中各类金属离子、细菌、热源及放射性污染物等，脱盐率可达99.8%以上，使出水水质满足饮料行业用水需求。

　　四、反渗透膜在煤化工废水处理中的应用

　　我国大多数煤化工废水处理工艺相对陈旧，导致出水COD、氨氮仍难以达到环保标准。高COD和高浓度的氨氮会对人们的正常生活和农业生产产生较大的影响，而悬浮物和总溶解物浓度较高的废水排放到附近的水源中，将对当地水源的水质产生不良影响。近些年，膜技术在处理煤化工废水方面的性能研究与开发取得了重大成就。反渗透膜元件采用坚固耐用的耐高压膜技术，可将传统防污染膜元件使用寿命延长50%以上。膜层厚度的增加，避免了膜元件因涂装不均匀而导致的脱盐率不稳定等问题。

　　五、反渗透膜在造纸废水处理中的应用

　　随着废水排放标准和回用水要求的不断提高，造纸废水的处理越来越受到人们的重视。造纸废水是一种浓度高、生化性差、毒性大、气味重、泡沫大、难于处理、容易造成严重环境污染的有机废水。反渗透膜处理造纸废水是一种纯物理常温操作过程，无化学反应，能耗低。同时，设计了在线再生清洗装置，降低了劳动强度和生产成本，提高了生产效率。采出的水比自来水好，主要用于替代造纸机用水、锅炉给水、循环冷却水供应水源。大大减少企业废水排放，提高水资源利用率，促进循环经济，具有良好的经济效益和社会效益。反渗透膜组件的填充面积大，系统占地面积小，便于技术改造、扩建或新建项目，用于造纸废水处理中，可以有效降低生产成本和运行投资。

　　六、反渗透膜在化工生产废水处理中的应用

　　化工生产废水含有氰、酚、砷、汞、镉和铅等有毒物质，生化需氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)高、pH值不稳定，排入水体后会大量消耗水中的溶解氧，导致水域缺氧；废水中有毒物质直接对鱼类、贝类和水生植物造成毒害，有毒重金属还会在生物体内长期积累造成中毒，含氮、磷较高的化工生产废水排入水中后会导致水域氮、磷含量增加，使藻类等水生植物大量繁殖，出现水域富营养化，造成鱼类窒息甚至大批死亡。抗污染反渗透膜是一种具有抗污染设计的新型膜元件，它是由高品质的抗污染膜材料制成，能够有效地净化被污染的水体。抗污染反渗透膜采用宽入口通道，降低了膜元件被污染和堵塞的可能性，与普通的反渗透膜相比，更适合于化工废水的高效处理，具有良好的经济效益和环境效益。

　　七、反渗透膜在高盐废水处理中的应用

　　高含盐废水是指含有机物和至少总溶解固体TDS的质量分数≥3.5%的废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水。若未经处理直接排放，势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水造成巨大危害。传统方法处理高盐废水一般运用蒸发冷却结晶技术，高盐废水经过加热蒸发，降低温度进行冷却，可出现结晶盐物质，这部分盐可循环利用，剩余的大量浓盐水因其盐浓度较高，不符合排放标准，必须继续进行浓缩处理，而蒸发结晶所需能耗高，日常运行成本也较高，一般不推荐使用。反渗透膜技术作为目前常见的脱盐技术，与传统技术相比具有高耐用性，高产水量、分离效率高等优点，能够有效的净化存在生物污染和有机物存在的用水。反渗透膜元件良好的脱盐效果可使产水效果更为优异，更宽的流道对污染物有更高的耐受性。

　　在我国，反渗透技术是在多种膜分离技术中发展较快、普及较广和应用较为成功的一种。尤其是在水处理领域，每年都会创造较高的产值。我国各类膜产品的销售中，反渗透膜占据了销售量的一半，是主要的膜产品之一，发展前景一片大好。通过以上为大家介绍的反渗透在水处理领域中的应用，希望大家对反渗透膜能够有更深一步的了解，在今后的实践中得到更好地应用。