摘要：反渗透技术是当前最先进和最节能高效的膜分离技术，因其操作简单，适用范围广，能耗较低，无二次污染，运行费用低，因此在水处理方面得到广泛应用。本文介绍了反渗透技术的概念及其发展，着重讲解了其应用，并就其存在的问题和发展前景作出整理和展望。
关键词：反渗透技术；水处理；应用
1 引言
随着经济和社会的快速发展，以及人口总量的持续增加，我国对水资源的需求量居高不下，但鉴于我国是一个干旱严重缺水的国家，人均水资源量仅为世界平均水平的1/4，因此，水资源的循环利用和节约用水是我国长期以来坚持进行研究的问题。反渗透技术的本质是膜分离技术，是对溶液施加一个大于渗透压的压力，使水透过特制的半透膜而其他物质不能透过，从而将这些物质和水分离开来。反渗透膜能够有效去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，因为其装置体积小，操作简单，能耗低，因此适用范围广。利用反渗透装置处理工业用水，不会造成二次污染，而且运行费用较低，因此得到广泛运用。
2 反渗透技术及其发展
反渗透技术的原理是在有盐分的水中，施加比自然渗透力更大的压力，使渗透向反方向进行，把水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到去除水中杂质、盐分的目的。反渗透技术是现今最先进、最节能、效率最高的分离技术。反渗透法的理论由来是1950年，美国科学家Sourirajan发现的海鸥吞吐海水的秘密，并在1953年由佛罗里达大学应用在海水淡化去除盐分设备上，然后逐渐用于解决人类饮用水的问题。
进行反渗透技术必须达到两个条件：一是外加的压力必须大于溶液本身的渗透压；二是要有一种高透水性、高选择性的半透膜，对绝大多数无机盐、溶解性有机物和固体、微生物和胶体都有非常高的去除率。膜材料最开始时采用的单一地醋酸纤维素非对称膜，后来逐渐开发出利用表面聚合技术合成的交联芳香族聚酰胺复合膜，现在还出现了多种形式的纳滤膜。反渗透过程中的操作压力也逐渐出现了高压（海水淡化）膜、中压（醋酸纤维素）膜、低压（复合）膜、超低压（复合）膜。
反渗透技术可用于制药、医药行业无菌、无热源纯化水制取；电子、电力行业用超纯水；生物医药用水；化工、化妆品配料用水；海水、苦咸水淡化；饮用纯净水、食品饮料用水；电镀涂装行业所用溶液配给，零件清漂洗；精密机械、特种材料、光电材料，石英制品行业用的清洗、配给，冷却水，等等。
3 反渗透技术在水处理中的应用
3.1海水和苦咸水淡化
自从60年代以来，反渗透技术逐渐成为从海水中取的饮用水的重要途径，成功解决了水资源紧缺的压力。反渗透脱盐技术主要应用在海水淡化和苦咸水脱盐两个方面，并以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，成为海水淡化应用最广泛的方法。苦咸水是碱度大于硬度，含有大量中性盐，ph值大于7的水，在我国北方和东部沿海地区较多，可通过反渗透处理达到饮用水标准。反渗透苦咸水淡化法可以从水中除去90 %以上的溶解性盐类和99 %以上的胶体微生物及有机物等，具有无相态变化、常温操作、效益高、操作方便、能耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。
3.2纯水和超纯水制备
纯水和超纯水是多个行业中会用到的十分重要的原材料，被广泛应用于电子、医学、生物、冶金、宇航、化工等领域。传统的纯水和超纯水制备方法是采用的离子交换法，但原水含盐量过高超过离子交换的负荷时，会导致再生剂消耗加大，提高制备成本，并难以再保证出水的水质。反渗透技术相对离子交换法的造水成本下降30%，大量节省了酸、碱消耗量，而且大幅度提高了造水量，具有较高的经济效益和社会效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前纯水和超纯水制备方面，反渗透技术的占比达九成以上。
3.3废水处理
经济、社会和科技的发展，带动了我国各产业的快速发展，也使我国工业废水和生活污水的排放量逐年增加，而且其中约有80%未经过处理直接排放到了水域，不仅对水域环境造成了严重的污染，影响了周围的生态平衡，也造成了大量水资源的浪费。废水处理有助于保护环境，开发和循环利用水资源，在当前严峻的资源形势具有十分重要的意义。反渗透技术可使废水中的铜、汞、铅、银等金属离子去除率达到90%以上，重新净化成纯净的水资源，再进行循环利用。
4 反渗透技术存在的问题及发展前景
4.1存在问题
反渗透技术想要实现大规模运用还需要解决一些基本问题，比如如何衡量进入反渗透装置的水源的水质，SDI值是否同样适用与废水处理；如何使反渗透膜组件使用于不同污染程度和不同类别的废水处理；如何降低预处理要求；如何解决实验室研究和实际应用中的差别问题。
4.1.1操作压力问题
在海水淡化过程中，反渗透所需的能耗仍然大于反渗透膜的成本，如何在减小操作压力的同时增加反渗透的通过量，是扩大反渗透技术应用范围需要解决的主要问题之一。为了解决这个问题，对出水要求较高的行业上，反渗透材料正在向低压型和超薄型反渗透膜方向发展；另外对出水要求不高的工业废水处理方面，可以考虑用纳滤膜代替反渗透膜，在出水质达到基本要求的前提下，降低能量消耗。
4.1.2膜污染问题
反渗透膜的污染问题也是制约反渗透技术应用推广的因素之一，膜污染不仅影响膜的使用寿命，还影响膜的正常运行和出水水质。为了解决这个问题，可以考虑从膜清洗入手，分析污染物的主要成分，选择合适的清洗剂和清洗方法；从预处理入手，完善原水预处理系统，保证反渗透膜的进水水质；从日常保养入手，定期进行反渗透装置的停车保养。
4.1.3浓水处理问题
利用反渗透技术处理原水之后，会产生含盐量比较大的浓水，因违反渗透技术进水严格，产生的浓水的色度、浑浊度、有机物含量都较低。处理浓水问题可以考虑从循环利用入手，在浓水出现后加入阻垢剂再重复进行反渗透，调节浓水的比例；或者针对浓水中离子含量，进一步浓缩和提纯含量高的离子。
4.2发展前景
反渗透技术面临着两个发展难题：一是反渗透膜的材料发展，应研究开发低压、超薄、抗氧化、抗污染、易清洗、高通水量的新型材料；二是反渗透工艺的优化和改进，以进一步降低能耗，增加水通量为前提，考虑反渗透技术与其他技术的联合应用，增加反渗透膜的使用寿命，降低膜污染，提高进水质量，优化各阶段水处理工艺，提高水利用率。
5结语
在水资源不断匮乏，但用水需求不断增长的现在，如何提高水资源的利用率、降低水处理成本，是关系到企业进一步发展的关键，也是关系环境效益和社会效益的重大问题。
参考文献：
[1]孙炜炜，周兴若.试论反渗透技术在水处理中的应用[J].才智，2012，（10）：66.
[2]余春燕，周华珍.反渗透在水处理技术中的应用[J].能源环境保护，2010，24（4）：11-12+24.
[2]倪国强，解田，胡宏，等.反渗透技术在水处理中的应用进展[J].化工技术与开发，2012，41（10）：23-27.
论文作者:陈思
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：反渗透论文; 技术论文; 水资源论文; 水处理论文; 超纯水论文; 废水处理论文; 反渗透膜论文; 《电力设备》2017年第13期论文;