预处理的方法

 

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，

而最重和最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，通常最佳加药量为

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

洗处理过的优质活性炭，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，

直到碳粉被完全除去为止，

一般

要几个小时甚至几天。我们不能依靠

5

μ

m

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。

 

4

软化预处理

 

原水中含有过量的结垢阳离子，如

Ca

2+

、

Ba

2+

和

Sr

2+

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

Ca

2

＋

、

Ba

2

＋

、

Sr

2

＋

，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绝对屏障，

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

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●

 

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。聚合物膜的最大运行温度为

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，

是最

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。

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