高精度水處理RO膜分離技術(shù)的原理

RO膜分離技術(shù)是以膜兩側(cè)靜壓差為推動(dòng)力，以水分子為代表的小分子溶劑在克服滲透壓的情況下通過(guò)RO膜從而實(shí)現(xiàn)與雜質(zhì)分離的膜過(guò)程。操作壓力一般在1.5～10.5MPa，可截留1～10A的小分子雜質(zhì)。在水處理中，RO作為關(guān)鍵性設(shè)備，可以去除水中97%以上溶解性無(wú)機(jī)物、99%相對(duì)分子量300及以上的有機(jī)物、99%以上包括細(xì)菌在內(nèi)的各種微粒及95%SiO2。

然而，在實(shí)際應(yīng)用中過(guò)高的運(yùn)行成本制約了RO膜分離技術(shù)的廣泛應(yīng)用。一方面是由于RO系統(tǒng)操作壓力高、能耗大，更重要的是伴隨整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的膜污染不僅導(dǎo)致操作壓力進(jìn)一步加大、脫鹽率下降，甚至需要頻繁更換價(jià)格昂貴的RO膜元件。RO系統(tǒng)在高壓下運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水中的懸浮物（SS）易堆積在RO膜表面形成濾餅層，溶解性有機(jī)物則可能吸附于膜面形成凝膠層，微生物或者其它膠體類(lèi)物質(zhì)等會(huì)依附于膜面，因水分子不斷透過(guò)導(dǎo)致濃水中的無(wú)機(jī)離子濃度過(guò)高則將在膜表面沉淀析出，從而產(chǎn)生一系列有機(jī)污染、微生物污染和無(wú)機(jī)污染。以水回收率50%～75%為例，其RO濃水中鹽離子含量約為進(jìn)水的2～4倍，膜表面產(chǎn)生的凝膠層或?yàn)V餅層還會(huì)大大降低Ca2+、Mg2+等難溶無(wú)機(jī)離子的溶度積。可見(jiàn)，對(duì)于污廢水深度處理而言，RO系統(tǒng)將面臨多種污染的交互作用，運(yùn)行和管理難度進(jìn)一步加大。

為了充分發(fā)揮RO可以脫出原水中絕大部分一價(jià)鹽離子和小分子有機(jī)物的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)水必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的預(yù)處理。在工程中，一般控制RO進(jìn)水的濁度＜1NTU、污泥污染指數(shù)（SDI）＜5。SDI是用來(lái)衡量水中膠體、淤泥、鐵錳氧化物和腐殖質(zhì)等含量。通常認(rèn)為SDI＜3為極微量污染，SDI＞5為中等污染。此外，在運(yùn)行中還要通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水pH或投加阻垢劑等方法以防止膜表面產(chǎn)生結(jié)垢污染。