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反滲透進(jìn)水的水質(zhì)要求及處理方法

預(yù)處理的方法

目的：去除膠體和顆粒物

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介質(zhì)過(guò)濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質(zhì)過(guò)濾。多介質(zhì)過(guò)濾器以成層狀的無(wú)煙煤、石英砂、細(xì)碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質(zhì)輕和質(zhì)粗品級(jí)的材料組成，而zui重和zui細(xì)品級(jí)的材料放在床的底部。其原理為按深度過(guò)濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過(guò)濾器介質(zhì)的較深處被除去。

由于膠體懸浮物既很細(xì)小又由于介質(zhì)電荷之間的排斥，所以單獨(dú)過(guò)濾不起作用。在這些情況下，在過(guò)濾前必須加絮凝劑或絮凝化學(xué)藥品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和PAC。

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微絮凝

如果過(guò)濾前對(duì)原水中的膠體進(jìn)行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質(zhì)過(guò)濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用于對(duì)膠體表面的負(fù)電荷進(jìn)行失穩(wěn)處理，將膠體捕捉到新生態(tài)的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問(wèn)題，并不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議采用靜態(tài)混合器或?qū)⒆⑷朦c(diǎn)設(shè)在增壓泵的吸入段，通常加藥量為10－30mg/L，但應(yīng)針對(duì)具體的項(xiàng)目確定加藥量。

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脫氯藥劑－消除余氯

RO及NF進(jìn)水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達(dá)到聚酰胺復(fù)合膜的要求。除氯的預(yù)處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。在小系統(tǒng)（50－100gpm）中一般采用活性碳過(guò)濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過(guò)的活性炭，去除硬度、金屬離子，細(xì)粉含量要非常低，否則會(huì)造成對(duì)膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被*除去為止，一般要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過(guò)濾器來(lái)保護(hù)反滲透膜不受碳粉的污染。碳過(guò)濾器的好處是可以除去會(huì)造成膜污染的有機(jī)物，對(duì)于所有進(jìn)水的處理比添加藥劑更為可靠。但其缺點(diǎn)是碳會(huì)成為微生物的飼料，在碳過(guò)濾器中孳生細(xì)菌，其結(jié)果是造成反滲透膜的生物污染。

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軟化預(yù)處理

原水中含有過(guò)量的結(jié)垢陽(yáng)離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進(jìn)行軟化預(yù)處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹(shù)脂軟化。

樹(shù)脂軟化

使用鈉離子置換除去結(jié)垢型陽(yáng)離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹(shù)脂交換飽和后用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應(yīng)用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運(yùn)行費(fèi)用，另外還有廢水排放問(wèn)題。

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微濾/超濾

采用超濾/微濾預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)叫做集成膜系統(tǒng)（IMS）。與采用傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的反滲透系統(tǒng)相比，IMS設(shè)計(jì)具有一些明顯的優(yōu)勢(shì)。

● MF/UF透過(guò)液水質(zhì)更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對(duì)反滲透的膠體和有機(jī)物、微生物污染負(fù)荷。

● 由于膜在這里是污染物的屏障，MF/UF濾液的高質(zhì)量可以保持穩(wěn)定。即便是地表水和廢水等水質(zhì)波動(dòng)異常頻繁的水源，這種穩(wěn)定性也不會(huì)改變。

● 由于膠體污染減少，反滲透系統(tǒng)的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統(tǒng)過(guò)濾工藝相比，MF/UF系統(tǒng)操作更容易，耗時(shí)更少。

● 與采用大量化學(xué)品的傳統(tǒng)工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

● 占地面積更小，在一些大系統(tǒng)中，有時(shí)只相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的1/5。

● 有利于系統(tǒng)的擴(kuò)大增容。

MF/UF膜的特性

市場(chǎng)銷(xiāo)售的微濾膜的孔徑一般在0.1－20um。用于反滲透預(yù)處理的超濾膜的切割分子量一般在20,000到750,000道爾頓（0.002－0.05mm）。常見(jiàn)的操作跨膜壓差(TMP)在3－30psi。膜材料有聚砜、聚烯烴、聚醚砜、聚丙烯、纖維素類(lèi)和其他專(zhuān)有配方。大多數(shù)膜材料具有相當(dāng)寬的pH范圍，以便于在低和高pH條件下進(jìn)行化學(xué)清洗。大多數(shù)膜還具有耐游離氯的性能，可以進(jìn)行周期性或連續(xù)消毒處理。聚合物膜的zui大運(yùn)行溫度為40℃，但陶瓷膜可以在較高溫度下使用。MF/UF膜有許多構(gòu)型：卷式平板膜、管式、中空纖維和板框式。用于RO預(yù)處理比較普遍的是中空纖維和卷式，這主要是由于考慮到投資、能耗、耐污染以及在沖洗和化學(xué)清洗的情況下的通量恢復(fù)性能。MF/UF膜有兩種不同的運(yùn)行模式：全量過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾。全量過(guò)濾操作模式（也叫做死端過(guò)濾）與筒式濾器相類(lèi)似，即只有料液流和濾液流（沒(méi)有濃縮液流）。

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保安過(guò)濾器

所有RO/NF裝置上都配有筒式保安過(guò)濾器，濾器的過(guò)濾孔徑要求至少為10um。保安過(guò)濾器是膜和高壓泵的保護(hù)裝置，防止可能存在的顆粒物引起的破壞，是zui后一道預(yù)處理手續(xù)。推薦保安過(guò)濾器的孔徑不大于5um。當(dāng)濃水中硅的濃度超飽和時(shí)，宜使用1um的濾芯，用來(lái)降低硅與鐵和鋁膠體的相互作用。