反渗透技术在水处理中的应用现状及展望(黑龙江科技大学环境与化工学院,黑龙江,哈尔滨)摘要:水的治理一直是从工业化进程开始就是一个重要的环境治理问题，作为水处理技术之一的反渗透技术从产生现在，经历了几十年的发展，目前在水处理方面的应用较为广泛。

本文简单介绍了反渗透技术的原理和发展历程，并在总结前人研究的基础之上，通过资料收集的方式，从给水处理和污废水处理两个方面对于反渗透技术的应用现状进行了描述，并对其作出了展望。

关键词: 反渗透水处理现状展望The Current Situation and Prospect of the Using of theReverse Osmosis in Water Treatment(Heilongjiang University of Science and Technology)Abstract:Water treatment is an important method to solve environmental problem as industrialization process speed up. With decades developing, Reverse osmosis ,one of water treatment technology, now has been widely applied in the field of water treatment. In this paper ,the principle of reverse osmosis technology and development were simply introduced, And on the basis of summarizing the informed research and by the way of data collection, From two aspects in feed water treatment and waste water treatment for the present situation of the application of reverse osmosis technology are described, and made a prospect. from water usingpre-treatment and post-treatment two aspects for the present situation of the application of reverse osmosis technology are described, and made a prospect.Key words: Reverse Osmosis Water Treatment Current Situation Prospect前言水处理是指通过物理、化学、生物的手段去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程，是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝、缓蚀以及阻垢等水质调理的过程。

要对水进行处理，就要了解水处理的阶段。

从水的循环来看，分为社会循环和自然循环两种类型，水的社会循环是人类所主导的，因此也是水性质发生变化的主要原因。

首先，为满足人们生产生活以及其他活动而向自然界取得天然的或非天然的水，而这些水在不能满足使用条件的情况下，需要人们对其加以改造，这个过程称为给水处理。

对被人们用于生产生活以及其他活动之后，导致水质发生了改变，不宜直接排放之自然界或者再利用的水进行处理，使其能够达到排放或再利用的标准的过程即是污废水处理。

水的处理又分为预处理、一般处理和深度处理，深度处理技术主要包括臭氧处理活性炭吸附、臭氧生物活性炭、膜分离、离子交换等。

其中膜分离技术中的反渗透膜目前应用广泛图1 水的社会循环图一、反渗透技术及其发展渗透作用（Osmosis）指两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。

或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。

与此相反，反渗透（RO），是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，现已逐渐成为当今最先进和最节能有效的膜分离技术。

其原理是依靠反渗透膜在压力作用下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A 左右)，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。

（1）渗透开始 （2）渗透平衡 （3）反渗透图2 渗透与反渗透 早在1748年就法国人Abble Nellet 就发现了渗透现象。

1950年，美国科学家DR.S.Sourirajan 在海鸥身上发现一种可以过滤海水的膜，并对这种膜作了研究，奠定了反渗透的理论基础。

1953年美国佛罗里达大学的Reid 等人首次提出用反渗透技术淡化海水的构想，1960年美国加利福尼亚大学的Loeb 和Sourirajan 研制出第一张可实用的反渗透膜，标志着现代膜科学技术的诞生。

从20世纪60年代以来，反渗透技术日益受到人们的关注，反渗透膜开发有了重大突破，膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。

在我国，反渗透技术的发展集中体现在反渗透膜的研制过程中。

上个世纪六十年代末，海水淡化会战是乙酸纤维素不对称膜打开发打下了基础；随后的七十年代和八十年代对反渗透膜进行了深入研发。

1984年，国家海洋局以海水淡化研究室为主体，组建国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，中国开始对膜技术重视了。

膜行业开始进入产业化，并应用在水处理中，特别是海水淡化方面。

直到2001年，中国有了自己的反渗透膜产品，享有完全自主知识产权、由中国制造、具有民族品牌的高性能复合膜元件开始投放市场，中国成为世界上第四个掌握自主反渗透膜技术的国家。

而杭州水处理下的杭州北斗星膜制品有限公司也压力成为全球八家自主反渗透膜生产厂家之一。

现在我国的反渗透技术发展迅速，已广泛应用于给水和污废水的处理中。

二、反渗透技术应用现状目前，国内反渗透膜工业在给水处理和污废水处理都有应用,其中给水处理应用领域最大仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水，饮用水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工等行业的应用也形成了一定规模。

反渗透用后处理水主要用于城镇生活污水深度处理、工业制造业(电镀废水、制药废水、纺织工业废水、放射性废水、化工废水、食品加工废水等)以及浓缩酰胺废水等方面。

用于去除污废水中的有机物、细菌、COD、重金属以及盐类物质。

2.1给水处理方面的应用2.1.1 海水苦咸水的淡化海水淡化是一种从海水中通过脱盐的方式提取淡水的技术，实现了水资源利用的开源增量技术。

目前海水淡化技术有超过20种。

从1974年起，美日等发达国家先后把海水淡化的发展重心转向反渗透法。

国内海水淡化从上个世纪五十年代起步，到20世纪80年代开始重视膜技术的研发。

因为反渗透在海水淡化中具有投资少、能耗低等优点，所以利用反渗透技术进行海水淡化淡化成为世界的主流技术之一。

全国已建成海水淡化工程总体规模不断增长。

据初步估计,国内运转的产水量大于100m3/d的反渗透淡化装置总数量不少于500台，这些反渗透淡化装置的淡化对象大多数属于地表水、自来水或苦咸水[1]。

截至 2013 年底，全国已建成海水淡化工程 103 个，工程总规模达到日产 90.08 万吨，最大海水淡化工程规模为日产 20 万吨；我国海水淡化主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术，其中反渗透海水淡化项目 90个，占全国总产水规模的 63.67%[2]。

2.1.2 锅炉补给水处理锅炉补给水是指未经处理的天然水在经过一些水处理工艺之后，主要是除盐，用于补充发电厂锅炉水汽损失的水。

反渗透技术处理水是当代较为先进的脱盐技术，它的除盐率可以达到95%以上，是对水中含盐量较高时采用的预脱盐手段之一，以达到减少酸碱的排放量，保护锅炉的目的，提高了水处理的运行水平。

张风丽在其论文中指出：随着能源紧张，原材料价格大幅度提高，水资源匮乏等问题日益突出，反渗透脱盐技术以其能耗低，无污染，适应性强，便于操作，运行费用低，在锅炉补给水方面占据愈来愈重要的地位[3]。

在2009年的时候，有人将双级反渗透纯水装置应用于锅炉补给水的处理之中，该系统具备操作十分便捷、可在线监测、并且能进行全面持续的分析数据等特点，已被广泛推广。

反渗透技术是一项极佳的水处理工艺，在锅炉补给水处理中应用反渗透技术，不仅能够保障锅炉的安全运行，同时也带来了良好的社会效益与经济效益[4]。

2.1.3 纯水与超纯水的制备O。

其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、纯水指的是不含杂质的H2电力等领域。

超纯水，电阻率达到18MΩ*cm（25℃）的水。

常用于集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。

此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。

因此，纯水和超纯水一般应用最普遍的还是电子工业和制药行业，其实就是一种不可或缺工业加工原料。

制取纯水的方式很多种，可以通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法制得。

我国在二十世纪八十年代将反渗透技术与离子分离技术相结合，创造出一种全新的是技术，并且把种全新的技术使用到纯水与超纯水的制作当中；相比于单纯的离子分离制作技术，这种结合了反渗透技术的制作技术，在酸碱消耗方面就减少了95%，从而使得总的制作成本下降了30%[5]。

有研究表明，如果混床过滤技术结合反渗透技术，这样可以使生产后的出水量加大，并且可以明显改善和提高水质，降低成本，提高经济效益。

2.1.4矿井水处理矿井水是煤炭开采过程中产生的副产物，水质具有显著的煤炭行业特征。

矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物，而且一般情况下，矿井水总离子含量也比地表水高得多。

反渗透应用于矿井水处理中，主要是将处理后的含盐矿井水经过反渗透技术脱盐，从而达到饮用水的标准[6]。

为了开源节流，保护环境，节省成本，越来越多的煤矿在建设时，考虑将矿井水处理后，一部分用于井下消防用水，另一部分用于生活饮用水。

并且反渗透作为水的深度处理技术，能够有效对水进行脱盐，所以目前成为矿井水深度处理的首选技术。

图3是山西亚美煤矿矿井水处理流程图。

图3 山西亚美煤矿矿井水处理流程图2.1.5生活饮用水处理自来水经过加氯消毒一般可以达到地方饮用标准，但并不表明它是标准的饮用水，其主要原因：家里用的自来水在生产过程中使用氯净化水，虽然可杀死病原微生物等有害物质，但加入氯本身有造成更严重的化学污染，氯可以水中的有机物生成三氯甲烷，它是一种致癌物质；另外水中还有如化肥、除草剂、杀虫剂、铁锈和氯净化不了的病原体等对人体有害的物质，严重威胁着人们的健康。