【摘要】随着膜法水处理技术的不断成熟，研究其在钢铁废水回用中的应用凸显出重要意义。本文首先对膜法水处理技术做了概述，分析了膜法水处理工艺流程说明。在探讨膜法水处理系统简介的同时，就膜法水处理工艺设计优化进行了研究，提出了个人看法。
【关键词】膜法水处理技术；钢铁；废水；回用；应用
一、前言
作为一项实际应用效果良好的技术方法，膜法水处理技术在近期得到了有关方面的高度关注。研究其在钢铁废水回用中的应用，能够更好地提升膜法水处理技术的实践水平，从而有效优化其最终整体效果。本文从概述膜法水处理技术相关内容着手本课题的研究。
二、膜法水处理技术概述
膜分离原理十分简单，将污水以压力的驱动，由亲水多微孔膜表面，将水透过膜，使大分子杂质被截留。膜在过滤时主要以常规与错流这两种过滤形式为主。常规流动使污水通过膜的表面，水分子透膜杂质受到截留，这种技术处理形式容易发生堵塞与结垢，需要回流保持膜正常的工作状态。错流过滤是更先进的膜设计技术，当污水平行在膜的表面时，水可以透过膜，污染物会在膜表面不断流动，不会轻易形成污垢，而这种横向的流动降低了清洗的频率，还能有效延长膜使用寿命。
膜法水处理技术适用有机物与无机物，也适用于病毒和细菌等分离，对特殊溶液体系也能起到很好的分离作用，例如：将溶液大分子和无机盐进行分离。这种水处理方法的分离装置十分简单，而且易于操作，容易被控制，在维修上也十分方便，和传统水处理技术相比，还有着占地面积小和处理效率高的优势[4]。
三、膜法水处理工艺流程说明
经过初步处理后的废水连续进入回用系统的混合池；然后进入沉淀池，在进入沉淀池的水泵前加入杀菌剂和混凝剂PAC、絮凝剂PAM，在沉淀池中通过加入絮凝剂，使水中胶体等颗粒物在沉淀池中沉淀；沉淀池出水进入全自动精密过滤器，进一步过滤水中的悬浮性颗粒物；之后进入活性炭过滤池，吸附水中的有机物、油、余氯，防止高余氯等氧化性物质进入膜系统，损坏膜组件；活性碳过滤池的出水进入清水池中，清水池中的水质相对较好，水中的SS和COD以及油的含量都得到了很好的控制，清水池出水设置游离氯监测装置，当余氯小于0.1mg/L时，清水池的水用水泵引入袋式过滤器，之后进入超滤系统中，当余氯大于0.1mg/L时，启动还原剂加入装置来降低水中的余氯；出水经过袋式过滤器和超滤系统处理后，水质非常好，通常SDI都在3以下，有效的保证了反渗透的进水SDI要求（反渗透进水SDI最好小于3）；超滤出水进入中间水箱，利用中间水箱的清水可自动对超滤系统进行清洗；中间水箱的清水通过高压泵后进入反渗透系统中，在进入前加入阻垢剂，来保证反渗透系统长期稳定的运行。
四、膜法水处理系统简介
1.超滤膜系统
超滤传递机理一般认为是机械筛分原理，其中超滤膜具有选择性分离的特点。在压力作用下，料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料液侧透过超滤膜到达低压侧，从而得到透过液或称超滤液，而尺寸比膜孔径大的溶质分子被膜截留成为浓缩液。溶质在被膜截留的过程中有以下几种作用方式：1.在膜面的机械截留；2.在膜表面及微孔内吸附；3.膜孔的堵塞。此工程使用的超滤膜元件为国内某公司的内压式产品材质为聚醚砜（PES），型号为UFaIA160，运行方式为错流过滤，回收率为80%，浓水的20%回流至进水端。
2.反渗透系统
反渗透技术是近些年来应用非常成熟的水处理技术。其机理主要是有一个对透过的物质具有选择性的膜叫做半透膜，在半透膜的两边若放相同体积的稀溶液和浓溶液，稀溶液就会因为两边的浓度差不同而渗透到浓溶液一边，此过程称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液的液面就比稀溶液液面高出一定高度，这样就形成了一个压差，称为渗透压。渗透压大小取决于溶液的性质，如种类、浓度和温度等，跟半透膜的性质无关。如果此时在浓溶液一侧施加一个比渗透压大的压力，溶剂的渗透方向就会跟原来的方向相反，即从浓溶液侧向稀溶液侧流动，此现象称为反渗透。
五、膜法水处理工艺设计优化
1.超滤系统
（一）超滤系统的作用超滤系统是去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物。一般用于反渗透的预处理，市政及工业废水处理，超滤装置通常有外压和内压两种形式。
（二）超滤系统的组成
设备膜元件超滤膜按结构型式分为板框式（板式）、中空纤维式、纳米膜表超滤膜、管式、卷式等多种结构。其中，中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径0.4-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式中空超滤膜。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩液排除不致堵塞膜表面，可长期连续运行。
2.反渗透系统
反渗透是通过施加超过渗透压的压力，去除水中的离子、有机物、胶体等杂志。反渗透主要应用于海水淡化、锅炉给水、工业纯水、饮用纯净水、废水处理及特种分离等过程。
3.EDI系统
将EDI并联运行。可取得更大流量，EDI浓水可回送到反渗透给水中，或回收作为其它用途。也可以排至下水道在此，浓水不需要循环，因此系统更简单。EDI产水压力应比EDI浓水、极水入水压力高，这样可以防止浓水在EDI模块内倒流。最常见的模块为板框式，基本采用原有板框式普通电渗析器式样，再在其淡水室填充离子交换树脂及离子交换膜。EDI作为电除离子技术通常都作为精脱盐用。
4.系统整体设计优化
（一）原传统离子交换系统
当水体中存在较大颗粒物质的时候，容易产生污堵，或者划伤膜，对膜本身造成不可修复的伤害，故超滤系统前的预处理就显得非常重要。大部分水处理系统中超滤装置运行效果不佳，都和预处理系统运行不好有直接的关系。
（二）系统整体设计优化后的效果
全膜系统中，在不同的过程控制水的pH值，可以提高系统的除盐率。例如在一级反渗透进口应设加酸点，可减轻反渗透膜表面的结垢倾向。另外，反渗透膜对水中二氧化碳的去除率很低，这里通过加酸减小进水pH值，并在一级反渗透出口配合除二氧化碳器，对去除水中二氧化碳可以起到很好的效果。
（三）整体优化的内容
原系统存在的问题地下水普遍存在含盐量高和硬度、碱度高的特点。在缺水地区，为了节水节能的需要，循环水的浓缩倍数一般控制较高，这就进一步加重了系统腐蚀和结垢的危险性。对于有些以地表水作补充水的电厂循环水系统，如果浓缩倍数过高，再加上处理方式不合适，同样也会引起机组的腐蚀和结垢。
六、结束语
通过对膜法水处理技术在钢铁废水回用中应用的相关研究，我们可以发现，该项技术方法良好效果的取得，有赖于对其多项影响环节与因素的充分掌控，有关人员应该从钢铁废水回用的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的膜法水处理技术应用方案。
参考文献：
[1]徐德志，相波等.膜技术在工业废水处理中的应用研究进展[J].工业水处理.2012（04）：1-4.
[2]贾瑞宝.水中痕量多环芳烃（PAHs）类环境污染物检测方法的研究[J].中国环境检测.2012（01）：40-43.
[3]祝生杰.超滤器的膜污染控制与处理[J].膜科学与技术.2011（02）：88-89.