反渗透进水的水质要求及处理方法

反渗透进水的水质要求及处理方法

导致膜污染指标		允许值	解决办法
悬浮物等	浊度	<1.0NTU	过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤
	SDI15	＜5（15分钟）	过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤
	颗粒物	<100个/ml	过滤，絮凝沉淀，微滤，超滤
	微生物	<1个/ml	杀菌，微滤，超滤
金属氧化物	铁，Fe3+	<0.05PPm	氧化+沉淀或过滤
	锰	<0.05PPm	使用分散剂
结垢物质	碳酸钙	LSI<0	回收率，PH值，阻垢剂
	硫酸钙	<230%	回收率，阻垢剂
	硫酸钡	<6000%	回收率，阻垢剂
	硫酸锶	<800%	回收率，阻垢剂
	氟化钙	浓水侧浓度<1.7mg/l	回收率
	磷酸钙	浓水侧浓度不能超过溶解度	回收率
	二氧化硅	<100%	回收率
有机物	油	0	气浮，吸附
	TOC	<10mg/l	活性炭，过滤，吸附树脂
	COD	<10mg/l	活性炭，过滤，吸附树脂
	BOD	<5mg/l	活性炭，过滤，吸附树脂
PH值		3-10	加入酸或碱调节
温度		5-450C	换热器
氧化剂	余氯	<0.1mg/l	还原剂，活性炭吸附
	臭氧	0
	其他	0
表面活性剂		选择阳离子或两性表面活性剂时要注意
酒精		<10%	N/A

预处理的方法

目的：去除胶体和颗粒物

1

介质过滤

从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成，而zui重和zui细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。

由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥，所以单独过滤不起作用。在这些情况下，在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和PAC。

2

微絮凝

如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理，可以大幅度地提高介质过滤器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理，将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上，使用含铝絮凝剂其原理相似，但因其可能有残留铝离子污染问题，并不推荐使用，除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要，建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段，通常加药量为10－30mg/L，但应针对具体的项目确定加药量。

3

脱氯药剂－消除余氯

RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下，才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种，粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统（50－100gpm）中一般采用活性碳过滤器，投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的活性炭，去除硬度、金属离子，细粉含量要非常低，否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗，直到碳粉被*除去为止，一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物，对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料，在碳过滤器中孳生细菌，其结果是造成反渗透膜的生物污染。

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软化预处理

原水中含有过量的结垢阳离子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。

树脂软化

使用钠离子置换除去结垢型阳离子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高，增加了运行费用，另外还有废水排放问题。

5

微滤/超滤

采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透系统叫做集成膜系统（IMS）。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比，IMS设计具有一些明显的优势。

● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低，明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。

● 由于膜在这里是污染物的屏障，MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源，这种稳定性也不会改变。

● 由于胶体污染减少，反渗透系统的清洗频率明显降低。

● 与一些传统过滤工艺相比，MF/UF系统操作更容易，耗时更少。

● 与采用大量化学品的传统工艺相比，MF/UF浓缩废液的处置比较容易。

● 占地面积更小，在一些大系统中，有时只相当于传统工艺的1/5。

● 有利于系统的扩大增容。

MF/UF膜的特性

市场销售的微滤膜的孔径一般在0.1－20um。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在20,000到750,000道尔顿（0.002－0.05mm）。常见的操作跨膜压差(TMP)在3－30psi。膜材料有聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚丙烯、纤维素类和其他专有配方。大多数膜材料具有相当宽的pH范围，以便于在低和高pH条件下进行化学清洗。大多数膜还具有耐游离氯的性能，可以进行周期性或连续消毒处理。聚合物膜的zui大运行温度为40℃，但陶瓷膜可以在较高温度下使用。MF/UF膜有许多构型：卷式平板膜、管式、中空纤维和板框式。用于RO预处理比较普遍的是中空纤维和卷式，这主要是由于考虑到投资、能耗、耐污染以及在冲洗和化学清洗的情况下的通量恢复性能。MF/UF膜有两种不同的运行模式：全量过滤和错流过滤。全量过滤操作模式（也叫做死端过滤）与筒式滤器相类似，即只有料液流和滤液流（没有浓缩液流）。

6

保安过滤器

所有RO/NF装置上都配有筒式保安过滤器，滤器的过滤孔径要求至少为10um。保安过滤器是膜和高压泵的保护装置，防止可能存在的颗粒物引起的破坏，是zui后一道预处理手续。推荐保安过滤器的孔径不大于5um。当浓水中硅的浓度超饱和时，宜使用1um的滤芯，用来降低硅与铁和铝胶体的相互作用。