快速反冲洗(工业污水再生回用微滤-反渗透技术)
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快速反冲洗(工业污水再生回用微滤-反渗透技术)
目前，关于工业污水处理进行循环再利用的研究和相关技术已经初具规模，并取得了一定的成绩，而在工业污水处理中应用微滤-反渗透技术却属于最新前沿技术。微滤-反渗透双膜法组合工艺最早应用于城镇污水再生回用，它主要以微絮凝和微滤作反渗透系统的预处理，运用反渗透双膜法深度处理城镇污水处理厂二级生化处理出水。研究结果表明，微滤-反渗透工艺能有效去除原水的胶体物质和悬浮物质，有效地避免反渗透系统堵塞和污染，这就为工业污水处理提供了有力的参考并奠定了坚实基础。
1、工业污水的危害与再生回用的意义
工业生产从材料的准备到产品的生成，都要依靠大量的水来保障完成。其污水来源主要包括生产废水、生产污水及冷却水。工业废水种类繁多，成分复杂。例如石油、煤化、石化、纺织和冶金等行业在生产加工中会产生各种具有污染性质的化学物质，因此废水中会含有多种有毒物质，不仅对环境造成污染，同时对人类居住健康还会造成巨大威胁。其次，随着国内环保力度的加大，工业用水价格的不断攀升，人们越来越认识到工业废水处理后循环回用经济的重要性。因此开发综合利用、化害为利的处理工艺极为必要。此外根据废水中污染物成分和浓度，采取相应的净化措施进行处置后，才可进行排放。深度处理工业废水并循环回用，一方面能减少废水排放量和保证废水达标排放，另一方面还能减少新鲜工业用水量，完全符合国家节能环保的政策要求。
2、对微滤-反渗透技术及优势的分析
首先，微滤技术是以压力差作为推动力的筛分原理实现膜分离过程。微滤膜是指孔径为0.02-10μs，所施加的压力差为0.01-0.2Mpa，具有筛分过滤作用的高度均匀的多孔固体连续介质。其次，反渗透技术是渗透的逆过程，通过半透膜只透过溶剂且截留溶质的性质实现溶液中溶剂和溶质的分离。根据操作压力分类，反渗透膜可以分为低压膜、超低压膜和高压膜。微滤-反渗透技术作为一种高效、节能的分离净化和浓缩工艺，具有无相变、能耗低、效率高、工艺简单、操作方便、节约投资、管理成本低等优势。
与传统净化方法的区别在于，膜分离工艺能在不添加其他化学药剂的前提下有选择性地透过某些物质而保留混合物中其它组分，不仅可以使废水达到排放标准，而且可以回收部分原材料、提高水的利用率。面对越来越复杂的工业废水生化出水，采用微滤-反渗透双膜技术进行深度处理，是实现工业废水处理回收应用的新趋势。
3、微滤-反渗透技术在工业污水再生回用中的应用
3.1 制水原理
一方面，微孔过滤是以静压差为推动力，利用膜的“筛分”作用进行分离的过程，膜的物理结构起决定性作用。微滤膜的截留机理因其结构上的差异而不尽相同，包括膜表面层截留，如机械截留作用、物理作用或吸附截留作用和电性能的影响、架桥作用以及膜内部截留。另一方面，反渗透是精密的液体过滤技术，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和相对分子量大于100的有机物起截留作用。此外，反渗透系统是整个工业污水处理系统的核心工艺，其主要功能是对经过微滤预处理的水进行脱盐。该系统包括高压泵设备、反渗透装置、反渗透清洗装置。经过预处理的水经高压泵加压后进入反渗透装置，由反渗透膜分离H2O和可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒。97%以上的可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒随小部分浓水排入下水沟。
3.2 对应用微滤-反渗透技术处理工业污水的优化分析
该处理系统产水量低的瓶颈一般多发生在是微滤预处理区域，主要反映在膜能量衰减快，清洗频率高，而清洗又需要耗用微滤所产的水，因而导致整个系统的产水量只能维持在较低水平。调查显示，导致微滤产水量低的原因主要有以下原因：首先，微滤设计时通量选取偏大，膜总面积偏小。其次，微滤膜的运行状态。
微滤膜运行分为全流运行和错流运行两种。全流运行过滤时，进水全部透过膜表面成为产水，水中被过滤除掉的杂质全部停留在膜丝的外表面，然后通过定期的清洗将杂质清除。全流过滤适用于水质相对较好的条件。错流运行过滤时，优化建议为增加膜数量的同时，改变超滤膜运行状态。而错流运行时，将有大量浓水排出，造成水浪费的同时，还会增加外排水量。因此为使原水能充分利用，在微滤装置应加设循环系统，排放液可再新循环进入微滤膜，最后少量废弃排放。优化后的新系统在于沉积于膜表面形成的污染物处于较松散的状态，通过简单的反冲洗就能恢复膜通量。
总之，随着我国对环保的日益重视以及在水资源严重匮乏的背景下，工业污水处理工作面临着严峻的考验。为了提高工业污水再生回用的效率，应加大微滤-反渗透技术的创新和优化，同时确保工艺设备安全稳定运行，进而最大限度地提升污水处理的经济、社会以及环境效益。
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