反渗透处理设备是一种当分先进的膜分离技术，这种设备在国内的应用已经十分广泛。目前，我国大部分地区的工业产业在污水处理方面，都已经实现了反渗透处理设备的引入。这个设备在工业污水处理上的应用，是通过一系列的组合设备来综合完成，因此，反渗透处理设备在应用中，具有1套完整的工艺流程体系。科学合理地对这项设备进行应用，以及在应用中，对它的处理环节进行优化，能够保证设备的使用寿命，同时提高产出水质的纯度。
1、反渗透水技术及其设备概述
(1)反渗透水技术的发展历程。
在我国，反渗透水技术早被应用是在1965年，由于初期使用，应用于该项技术的设备性能、功能等都存在很大的局限性，使用过程中也存在较大问题。发展4年后(1969年)，反渗透水处理设备就在淡化海水方面取得了很大的突破，这时，这项设备在过滤方法处理上，得到了很大进步。在当时，反渗透水处理这项膜分离技术，利用透过(半透过)性膜和压力推动实现的海水淡化效果(指标)已经达到可以投入生产应用的标准，同时，它在海水淡化产业中得到良好的效果反馈。1980年以后，反渗透水技术在提炼纯水和超纯水方面获得了提升，当时，反渗透水处理设备的运用优势就在于在同样功能的设备当中，它在降低制作成本上的优势极高，对于提升经济效益具有重大的推力。
随着技术研究的深入，反渗透水处理设备在污水处理方面也得到了很好的发展。调查显示，在技术落后的时代，80%以上的污水排放是未经过任何处理的，这对我国环境质量的影响极大，而反渗透水技术在污水处理上的进步和应用，使我国的环境质量得到了高幅度提升。
(2)反渗透水处理设备及工作原理。
从反渗透水技术的改革发展过程来看，反渗透水处理设备目前具有3大主要用途：淡化海水、提炼纯水和超纯水、污水处理。目前，用于进行工业污水处理的反渗透水处理设备的基本构成包括：隔栏装置、保安过滤器、超滤系统、加药装置、RO膜系统、DTRO膜系统等等。反渗透技术是目前精密的膜方法分离技术，在其设备应用中，它的原理是：在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力加于浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部分通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水。
2、工业污水处理中反渗透水处理设备的应用及优化
近年来，我国废水和污水的排放量极大，高达18亿吨/年。因此，我国对污水处理的需求十分大。在本项目中，反渗透处理设备对工业污水进行处理时，可以使废液中的铜、锌、氯化物、氟化物等离子脱除90%～99%。以下将以本项目使用的反渗透污水处理设备为研究对象，对该设备的应用进行分析。
(1)水处理工艺。
污水前处理→隔栏装置→加药→砂滤→砂滤→保安过滤→反渗透→出水。污水处理全工序流程见图1。
(2)RO膜系统的工艺设计。
RO(反渗透技术)膜材料的选取。RO膜材料的选择是十分重要的工作，它的性能与耐久性关系到反渗透处理设备的终使用效果。一般而言，RO膜材料主要分为有机高分子材料和无机材料。其中，以经济的角度来看，有机高分子材料制成的透过膜更容易被选择。
RO膜系统的工艺设计。根据本项目在实践过程中做的试验表明：尚未处理的污水，其耗氧量一般在22000mg/L，而经过生化处理以后，这些污水的氧化量能够被降低6～7倍。为了使膜系统的使用时间和性能不被破坏，在污水进入膜系统之前，必须将水质浊度控制在1NTU以下。因为，在膜系统工艺流程中，要先进行优质预处理(本项目采用膜格栅过滤+AO生化+MBR中空纤维超滤等系统)。在此阶段，工艺流程为：膜格栅过滤→AO生化→MBR中空纤维超滤→保安过滤→反渗透→出水。
工艺设计中需优化的部分。RO膜系统应用过程中，需要保持RO膜的清洗恢复率，这样才能有效地保证设备的使用寿命。因而，在系统应用时，要保证RO膜的通量衰减。根据技术人员对RO膜通量衰减规律的研究来看，RO膜截留分子量愈大，通量衰减幅度愈大，则化学清洗恢复率愈低。而该项目RO膜系统工艺设计，对RO膜的截留分子量进行了参数标准计量，在整个系统循环中，保证了RO膜截留分子量在100～2000之间，保证了能量衰减。
(3)操作方法：对系统工艺的确定，保证了物化性质。而后，在影响膜污染的主要因素里操作方法跃居前位。在操作中，反冲洗是维持MBR(分离式膜生物反应器)稳定运行的重要操作。在这项操作中，通过对反冲洗周期的调整，能够使膜通量达到佳。为了保证膜的使用寿命，需要优化冲洗工作，一般而言，冲洗工作包括2项内容：一是对超滤进行冲洗和反冲洗;二是对反渗透膜系统进行冲洗。就实际的冲洗操作而言，需要考虑掌握系统建设后运行的相关参数，将冲洗参数进行稳定的调整，这样就可以达到减缓膜系统污染的作用，从而保证系统正常工作。
除了对冲洗和反冲洗进行控制能够减轻膜污染的程度，还有一种操作方法：利用絮凝剂可以有效地减轻膜堵塞情况的发生。在污水处理过程中，影响RO膜通量的参数有很多，例如：污泥浓度、混合液粘度等等。另外，影响RO膜通量的因素还有活性污泥性状、生物相等等，这些都易造成RO膜堵塞。另外，要降低膜堵塞情况，在操作中使用絮凝剂可以有效地改善泥水分离性能，形成体积更大、粘性更小的污泥絮体，减少RO膜堵塞的几率。但在使用絮凝剂这种化学药物用剂时，需要注意它的用量，对用量的掌握和使用，是维护系统正常工作的重要因素。如果添加了过量的絮凝剂，将会使污泥活性受到抑制，影响系统的处理能力和处理效果。
(4)流体力学特性：在本项目实践中发现，膜通量的影响因素还包括膜面循环流速，因而，如果对膜面循环流速进行调节，就可以对膜通量进行控制。
在本项目中，为了降低RO膜污染，保证RO膜通量，可以通过优化RO膜面附近料液的流体(水)力学条件来实现。优化的方式方法为：提高流体的膜面流速、减少浓差极化，使被截留的溶质及时被带走。
(5)超滤膜预处理。相较于卷式结构超滤膜这种传统的预处理工艺，中空纤维膜具有很大的优势，因为它能够对高污染的废水进行处理，也就是说它的应用使水质更加纯净。应用中空纤维膜的超滤预处理，具有如下优势：，可反洗的中空纤维膜，保证了系统在短期脱机状态下，还能够具备稳定的透水通量;第二，中空纤维膜超滤预处理使系统能够在非常低的错流流速下运行。
在使用中空纤维膜超滤预处理后，可将进水水质浊度控制在0.2NTU以下。根据现在的技术指标要求来看，这个参数已经十分精密。这种超滤作业，能够起到有效延缓反渗透膜污染的作用。因此，在设备优化上，对超滤膜预处理的应用是一个能够使水质浊度下降的好方式。
