環境工程中反滲透的困難研究范文
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1優先吸附———毛細管流動模型
優先吸附———毛細管流動模型是將反滲透當成微細多孔結構物質，其基礎是吉布斯自由能吸附方程，該模型認為膜對溶液中溶質的排斥是因為膜自身的化學性質，從而導致與膜靠近的濃度梯度下降迅速，繼而在溶液膜的界面上構成一層被膜所吸附的純水層。純水層的厚度受到界面性質的影響，通常有單分子層與多分子層，約為1至2個分子的厚度。由于受到反滲透的壓力，從而導致純水層中水分子不停地通過反滲透膜，而鹽類物質卻一直遭到膜的排斥，尤其是當離子的化合價強時，就會進一步加劇排斥效應。
因為在反滲透膜分離法中，當分離效率越高，操作起來就會越容易且還具有占地面積小、運行費用低、耗能低等有點。另外，當膜與膜組件的性能提高的時候，反滲透技術將會更加頻繁被應用于環保領域，例如石油化工、紡織工業、廢水處理、造紙廠以及紙漿等等。
2.1城市垃圾的滲濾液處理
在城市中，用于垃圾填埋場的滲濾液有著水質復雜且變化量大的特性，其中含有質量濃度高的COD與BOD5，且有著較高的氨氮及金屬含量。在我國，城市中的垃圾滲濾處理主要是采用生物處理。因為反滲透技術可以對污水中的溶解態的無機污染物以及有機污染物進行有效的截流，所以近些年來被廣泛運用。在用反滲透技術處理填埋場滲濾液方面，Angelo等用SW30-2521型卷式膜對意大利的Pietramelina垃圾填埋場的滲濾液進行了中試，我們從實驗中可以看出：第一，滲濾液的COD增加到1749mg/L的時候，滲透量便會有很大幅度的降低；第二，當操作壓力由2×106Pa增加到5.3×106Pa的時侯,滲濾液的COD的去除率將會上升2%。另外，北京某環保科技公司曾經采用RO502型DT-RO設備對北京的各個填埋場（六里屯垃圾填埋場、阿蘇衛垃圾填埋場等）進行了滲漏液實驗，結果表明，RO502型DT-RO設備有著很強的水質適應性，具備足夠的能力對我國的滲濾液進行處理。
2.2印染廢水的處理
紡織、印染、染色所產生的廢水，不僅僅水量大，而且色度濃、成分復雜，若是對之進行直接排放將會對環境造成嚴重的污染。反滲透對于脫除染色槽廢水中的離子與大分子能夠進行很到的處理，據相關報道中顯示40m?/d反滲透設備用來處理變化性強的廢水，通常是棉紡及其與合成纖維的混合染色廢水。因為存在著分散染料，所以預處理主要有鋁凝聚以及將ph值調節到5-6，然后采用由二級組成的錯流微濾設備,第一級苦咸水用膜具的脫除率大于96%,顏色脫除率90%,總碳脫除率87%，第二級脫除率大于98%,顏色脫除率94%。所以，再度用于染色車間的滲透質量同自來水的質量相差并不遠。
2.3膜集成工藝的廢水處理
集成膜處理工藝的優點在于占地少、維護少、系統穩定、化學使用量少等。近幾年來用來處理污水的膜技術有超濾、微濾納濾以及反滲透等。二級廢水在微濾與超濾的處理之下將可以將水中的細菌、病毒、膠體等去掉，從而達到雜用水的標準。三級廢水在納濾或是反滲透的進一步處理之下將可以有效區中其中的有機物會讓有害礦物質，經過處理的三級廢水便能夠達到自來水的標準。美國處理了三級污水后進行了進一步的高級深度處理，經過上述的三級處理后的水再經過微濾膜過濾以及反滲透膜處理便可以達到軟用水的標準。
3環境工程中反滲透技術的未來展望
首先，未來促進反滲透技術的進一步發展，無疑要對新的材料與工藝進行進一步的研究與開發，從而使反滲透分離技術對經濟效益的增加、競爭能力的提高以及應用范圍的擴大都有著更進一步的推動作用。所以，所研制的膜要具備更好的耐壓性、耐堿性、耐熱性、耐酸性、以及抗污染、抗氧化等功能，同時還要使之更易于清洗；其次，加強反滲透分離過程同各種膜分離方法聯合使用的開發與研制。例如將吸附同膜分離結合起來，蒸發同反滲透結合起來，離子交換樹脂同反滲透膜技術結合起來，冷卻同膜分離結合起來等等各種結合方式。第三，加強傳統分離技術同膜分離相互聯合的新型膜分離過程的開發與研制。例如，膜蒸餾、膜萃取、親和膜分離以及傳遞的促進等等。第四，加強膜分離同反應過程相結合的膜反應過程的研制與開發。另外，為了進一步減少膜污染還可以對膜組件進行改善，從而使清洗的效果得到提高；還可以對反滲透的預處理方法、氯化以及脫氯化加以改善，從而使反滲透膜的元件得到有效保護，進而使其使用壽命又能夠有所增加。
總之，反滲透技術當前在環境工程得到了很好的應用，且隨著人們未來對之在理論方面的不斷深入以及技術的不斷發展與完善，使反滲透膜得到更進一步的改善，從而使其在環境工程的使用也更加有效。
作者：馬天翔劉鶴單位：哈爾濱辰能工大環保科技股份有限公司
