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預(yù)處理設(shè)備

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廈門(mén)恒凈源水處理設(shè)備有限公司

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原水預(yù)處理，在某些行業(yè)也叫給水預(yù)處理。在水處理中，深度處理系統(tǒng)，尤其是膜法系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)水往往有一定的水質(zhì)要求。而為了延長(zhǎng)系統(tǒng)的周期和使用期限，防止系統(tǒng)的損壞，一般盡可能地使進(jìn)水水質(zhì)提高。從水源獲得的原水于是會(huì)進(jìn)行一定的預(yù)處理。

詳細(xì)介紹

反滲透和納濾系統(tǒng)的預(yù)處理：

　為了保證反滲透和納濾系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)給水的嚴(yán)格與處理就*。預(yù)處理的目的就是去除給水中會(huì)對(duì)反滲透和納濾膜產(chǎn)生污染或?qū)е铝踊奈镔|(zhì)。一旦預(yù)處理系統(tǒng)不能發(fā)揮作用，有污染物進(jìn)入反滲透和納濾系統(tǒng)，這些物質(zhì)可能會(huì)在膜表面堆積，若給水中含有微生物，它的繁殖會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。正確把握原水的特性，設(shè)計(jì)并選擇合適的預(yù)處理工藝是非常重要的。

預(yù)處理目的：

　　預(yù)處理系統(tǒng)的目的不外乎以下幾點(diǎn)：

　　1. 保證SDI15 zui大不超過(guò)5.0，爭(zhēng)取低于3.0；

　　2.保證濁度低于1.0 NTU，爭(zhēng)取小于0.2 NTU；

　　3.保證沒(méi)有余氯或類似氧化物，如：臭氧等；

　　4.保證沒(méi)有其它可能導(dǎo)致膜污染或劣化的化學(xué)物質(zhì)。

預(yù)處理方法：

預(yù)處理一般可以分為傳統(tǒng)預(yù)處理方法和膜法預(yù)處理。

　　所謂傳統(tǒng)預(yù)處理是對(duì)膜法預(yù)處理出現(xiàn)前反滲透預(yù)處理工藝的總稱，包括：絮凝、沉淀、多介質(zhì)過(guò)濾和活性炭過(guò)濾等。

隨著高分子分離膜技術(shù)的不斷發(fā)展，微濾和超濾逐步出現(xiàn)在反滲透和納濾的預(yù)處理系統(tǒng)中，并在部分案例中替代了傳統(tǒng)預(yù)處理工藝。RO和NF預(yù)處理工藝的分類見(jiàn)下圖的表格：

關(guān)于反滲透和納濾預(yù)處理的分類

	名稱	目的
去濁設(shè)備	絮凝、砂濾	懸濁物質(zhì)的去除
	絮凝沉淀、砂濾
	微濾/超濾
	保安過(guò)濾器	異物去除
加注化學(xué)藥品設(shè)備	消毒劑	鐵、錳的氧化
	絮凝劑	懸濁物質(zhì)的絮凝
	PH值調(diào)整	確保*的絮凝PH值
	還原劑	防止反滲透和納濾膜被氧化
	阻垢器	防止發(fā)生結(jié)垢

針對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)的目的，可以將預(yù)處理分為：防止結(jié)垢、防止膠體污染、防止微生物污染、防止有機(jī)物污染和防止膜劣化等幾個(gè)方面。

不同的預(yù)處理工藝，都是為了使出水水質(zhì)能達(dá)到后續(xù)處理的要求。一般RO和NF系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)要求見(jiàn)下圖表格：

RO進(jìn)水水質(zhì)要求

導(dǎo)致膜污染的指標(biāo)		允許值	解決方法
懸浮物等	濁度	＜1NTU	過(guò)濾，絮凝沉淀，微濾，超濾
	SDL15	＜5.0	N/A
	顆粒物	＜100個(gè)/ml	過(guò)濾，絮凝沉淀，微濾，超濾
	微生物	＜1個(gè)/ml	殺菌，微濾，超濾
金屬氧化物	鐵¹，F(xiàn)e⁺³	＜50ug/L	氧化+沉淀或過(guò)濾
金屬氧化物	錳，Mn	＜50ug/L	合用分散劑
結(jié)垢物質(zhì)²	CaCO₃	LS1＜0	回收率，PH值，阻垢劑
	CaSO₄	＜230%	回收率，阻垢劑
	BaSO₄	＜6000%	回收率，阻垢劑
	SrSO₄	＜800%	回收率，阻垢劑
	CaF₂	濃水側(cè)濃度＜1.7mg/L	回收率
	Ca₃（PO₄）₂	濃水側(cè)濃度不能超過(guò)溶解度	回收率
	SiO₂	＜*	回收率
有機(jī)物²	油	0	氣浮，吸附
	TOC	＜10mg/L	活性碳，，過(guò)濾，吸附樹(shù)脂
	COD	＜10mg/L	活性碳，，過(guò)濾，吸附樹(shù)脂
	BOD	＜5mg/L	活性碳，，過(guò)濾，吸附樹(shù)脂
導(dǎo)致膜惡化的指標(biāo)		允許值	去除方法
PH值		3-10	加入酸或堿調(diào)節(jié)
溫度		5-45℃	換熱器
氧化劑	余氧	＜0.1mg/L	還原劑，活性碳吸附
	臭氧	0
	其他	0
表面活性劑		選擇陽(yáng)離子或兩性表面活性劑時(shí)要注意
酒精		＜10%	N/A

結(jié)垢的防止

結(jié)垢的原因：

起垢是難溶性的鹽類在膜表面析出固體沉淀，防止結(jié)垢的方法是保證難溶解性鹽類不超過(guò)飽和界限。結(jié)垢不僅會(huì)在膜表面發(fā)生，有時(shí)甚至在系統(tǒng)的管路內(nèi)部也會(huì)發(fā)生。

　　在反滲透和納濾系統(tǒng)中析出的垢主要是無(wú)機(jī)成分，以碳酸鈣為主。堿性時(shí)會(huì)形成包括*在內(nèi)的等的各種難溶解氫氧化物。在天然的水源中存有的主要難溶性鹽類主要有：碳酸鈣（CaCO3）、*BaSO4）、硫酸鈣（CaSO4）、氟化鈣（CaF2）、硫酸鍶（SrSO4）和二氧化硅（SiO2）。一般來(lái)說(shuō)，鹽的溶解度受在水中成分的濃度、pH 值、溫度以及共存的其它鹽分濃度影響，難溶鹽的溶解度通常用溶度積（Ksp ）來(lái)表示，溶度積越小溶解度就越低。

　　在反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候特別有必要注意的是鋇（Ba2+ ）和鍶（Sr2+ ）。鋇一般只存在在天然的水中，在井水中的鋇濃度在0.05 – 0.2 mg/L 之間，鋇的檢出級(jí)別是1 μg/L。原水中鋇的臨界濃度在海水中是15 μg/L 以下，苦咸水中是5 μg/L 以下。當(dāng)在原水中投加硫酸時(shí)，需注意在控制給水中鋇的濃度在2 μg/L 以下。鍶的分析必須檢測(cè)到1 mg/L 數(shù)量級(jí)。硫酸根濃度的增加以及水溫的降低，會(huì)導(dǎo)致硫酸鍶的溶解度下降。通常井水中的鍶含量在15 mg/L 以下。

　　此外，一些天然水體中含量不高的無(wú)機(jī)物由于人為原因（如：加藥等）會(huì)被帶入給水中，例如：磷酸根、鐵和鋁，這些無(wú)機(jī)鹽往往溶度積很低，極易發(fā)生結(jié)垢，因此當(dāng)系統(tǒng)投加藥劑（包括：絮凝劑、助凝劑、阻垢劑、酸和堿等）時(shí)，必須注意這些人為引入的離子成分的影響。有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)投加的不同藥劑發(fā)生相互作用導(dǎo)致難溶物質(zhì)析出，進(jìn)而污染膜元件的情況。因此在投加多種藥劑時(shí)，應(yīng)該注意這些藥劑的成分，有條件的通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)它們的兼容性。

Langelier 指數(shù)和Stiff & Davis 指數(shù)

　　水溶解物質(zhì)的能力根據(jù)水的pH 值不同有很大變化。原水中的碳酸鈣依據(jù)加酸量的不同，碳酸根會(huì)變成碳酸氫根或二氧化碳?xì)怏w。下列化學(xué)反應(yīng)式就描述了碳酸鹽在水中的平衡。

　　Ca2+ + CO32- + H+ → Ca2+ + HCO3-

　　Ca2+ + HCO3- + H+→ Ca2+ + H2CO3→ Ca2+ + CO2+ H2O

　　根據(jù)以上平衡，調(diào)節(jié)pH 值到酸性區(qū)域，可以起到防止碳酸鈣析出的作用，從而避免結(jié)垢。

　　是否生成碳酸鈣垢的表征指標(biāo)可以用朗格利爾飽和指數(shù)（LSI）進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　LSI = pH – pHs （TDS < 4 000 mg/L）

　　式中：pHs—— 水中的碳酸鈣飽和時(shí)的pH 值；

　　pH —— 實(shí)際水溶液的濃水pH 值。

　　大多數(shù)反滲透系統(tǒng)中，濃水側(cè)的pH 值會(huì)高于進(jìn)水的pH 值，因此在考慮LSI時(shí)務(wù)必要考慮濃水側(cè)的pH 值。通常評(píng)判是否結(jié)垢的方法如下：

　　LSI ≤ 0 →不結(jié)垢

　　LSI > 0 →會(huì)結(jié)垢

　　當(dāng)原水中的含鹽量過(guò)高時(shí)，LSI 就不適用了，這時(shí)需要用Stiff & Davis 指數(shù)（SDSI）進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　SDSI = pH – pCa – pAlk – K （TDS > 4 000 mg/L）

　　式中：pCa —— 鈣濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值；

　　pAIk —— 堿度的負(fù)對(duì)數(shù)值；

K —— 系數(shù)，和水溫和離子強(qiáng)度互有關(guān)。

阻垢劑：

當(dāng)通過(guò)計(jì)算或者軟件模擬發(fā)現(xiàn)反滲透濃水的LSI 或SDSI 指數(shù)大于0 時(shí)、或其他難溶鹽超過(guò)其溶度積時(shí)，為了防止無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢，可以在原水中加入阻垢劑。碳酸鈣結(jié)垢可以用LSI （當(dāng)TDS < 4 000 mg/L 時(shí)）或SDSI （當(dāng)TDS > 4 000mg/L 時(shí)）進(jìn)行估算。碳酸鈣結(jié)垢與LDI的關(guān)系及處理方法見(jiàn)下圖中的表格：

碳酸鈣結(jié)垢與LDI的關(guān)系及處理方法

LSl或SDSl	對(duì)應(yīng)辦法
＜-0.2	可以不添加阻垢劑
-0.2- +0.5	添加六聚磷酸鈉（SHMP）
+0.5- +1.8	添加有機(jī)系阻垢劑
＞+1.8	加酸調(diào)整小于+1.8后再添加阻垢劑

阻垢劑的添加量：

　　六偏磷酸鈉（SHMP）：濃水中濃度一般控制到20~40mg/L，根據(jù)回收率調(diào)節(jié)添加濃度，在RO系統(tǒng)進(jìn)水口添加。

　　有機(jī)系阻垢劑：一般根據(jù)阻垢劑制造廠家的計(jì)算軟件添加。

除碳酸鹽以外，很多其他無(wú)機(jī)鹽同樣具有較低的飽和溶解度。在反滲透系統(tǒng)中經(jīng)常遇到的有：硫酸鈣、*、硫酸鍶、一些磷酸鹽以及部分金屬的氫氧化物，甚至還有硅。這些物質(zhì)需要有針對(duì)性采用不同的阻垢劑。

水的軟化：

　含有鈣、鎂等硬度成分的水作為鍋爐或者冷卻水使用時(shí)，硬度成分會(huì)在傳熱面或管線內(nèi)側(cè)沉淀?？梢圆捎眯跄?、沉淀、過(guò)濾、化學(xué)軟化或者離子交換等方法對(duì)水進(jìn)行軟化。

　　石灰軟化法是通過(guò)添加氫氧化鈣而起到降低硬度的目的。

　　Ca（HCO3） + Ca（OH）2 → 2 CaCO3↓ + 2 H2O

　　Mg（HCO3）2 + Ca （OH）2→ CaCO3↓ + Mg（OH）2•H2O

　　非碳酸硬度通過(guò)添加碳酸鈉可以起到降低的作用：

　　CaCl2 + Na2CO3 → 2 Na2CO3 + CaCO3 ↓

石灰軟化工藝還可以降低硅的濃度。添加鋁酸或者二氯化鐵，在沉淀物中會(huì)含有碳酸鈣、硅酸、氧化鋁和鐵的混合物。采用60 – 70 ℃的高溫石灰脫硅酸工藝，加入石灰和氧化鎂，可以把硅酸濃度降低到1 mg/L 以下。而且通過(guò)石灰軟化處理還可以明顯的降低鋇、鍶以及部分有機(jī)物。

回收率與結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)：

　反滲透以及納濾系統(tǒng)的回收率和原水中溶解物質(zhì)的濃縮倍率有直接關(guān)系，回收率50%的系統(tǒng)，濃縮倍數(shù)是2 倍；回收率75 %時(shí)，濃縮4 倍；回收率80 %時(shí)，則濃縮5 倍；回收率達(dá)到90 %時(shí)，相當(dāng)于濃縮10 倍。膜系統(tǒng)內(nèi)由于濃差極化現(xiàn)象的存在，膜表面的料液含鹽量會(huì)變得更高。因此，原水由于被濃縮，膜表面的污染會(huì)比想象中發(fā)生的更快，一般回收率在苦咸水脫鹽處理中設(shè)在50 – 80 %的左右。系統(tǒng)的運(yùn)行條件、原水的特性狀態(tài)等因素會(huì)影響回收率的確定，一旦選擇過(guò)高的回收率，就會(huì)面臨結(jié)垢的形成和急速的污染的風(fēng)險(xiǎn)。

由此，按照實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑O(shè)定回收率就顯得尤為重要。基于原水的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)結(jié)合把握其四季變動(dòng)范圍，考慮前處理和產(chǎn)水的回收率、運(yùn)行溫度等相關(guān)的反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，設(shè)定運(yùn)行條件。

膠體污染的防治：

膠體是具有1nm到1μm粒徑，像粘土一樣很難自然沉降的微粒子。在水中通常帶負(fù)電。因此膠體粒子間由于靜電斥力的作用，不會(huì)發(fā)生聚合。

絮凝：

絮凝是加入絮凝劑中和膠體粒子表面的電荷，使得膠體粒子間的排斥力變?nèi)?，zui終導(dǎo)致微粒子之間變的更容易聚集。絮凝通過(guò)以下三個(gè)方式起作用：

　?。?）膠體間的引力和反作用力；

　?。?）粒子和粒子的接觸、沖撞；

　?。?）化學(xué)作用（金屬氫氧化物的溶解度）。

多數(shù)常用絮凝劑與水中的堿成分反應(yīng)易生成金屬氫氧化物，如果加入絮凝劑的量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致生成的氫氧化物析出并對(duì)膜元件造成污染。常用絮凝劑見(jiàn)下圖表格：

絮凝劑種類以及添加1mg/L引起的水質(zhì)變化

化學(xué)藥劑名	分子量	有效PH值范圍	氫氧化物的產(chǎn)生量mg/L
硫酸鋁Al₂（SO₄）₃·18H₂O,（8%asAl₂O₃）	666	6.0-8.5	0.234
三氯化鐵 FeCl₃·6H₂O,（38%asFeCl₃）	207.5	3.5-11.0	0.250
硫酸鐵Fe₂（SO₄）₃,（11%asFe³⁺）	400	4.0-11.0	0.532
聚合氯化鋁【Al₂（OH）_n·Cl_6-n】_m, （n=5）	174.5ｘm	6.0-8.5	0.894

影響絮凝的因素，除了絮凝劑的注入量以外，還有pH 值、攪拌條件、共存離子以及水溫等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，必須預(yù)先對(duì)這些絮凝條件進(jìn)行預(yù)測(cè)。的條件要用測(cè)試器進(jìn)行測(cè)試，由生成的絮凝體特性狀態(tài)決定設(shè)計(jì)條件，當(dāng)然zui終還需要用實(shí)際的溶液來(lái)決定確切的絮凝條件。

介質(zhì)過(guò)濾：

按照過(guò)濾的速度可分為緩速過(guò)濾和急速過(guò)濾兩個(gè)大類。下

圖中列出了不同過(guò)濾方式的不同特征：

介質(zhì)過(guò)濾的特征

過(guò)濾的種類	緩速過(guò)濾	急速過(guò)濾
過(guò)濾速度	約5米/天	4-10米/時(shí)
過(guò)濾材料的層高	約0.7-1.0米	約0.6-0.9米
有效過(guò)濾直徑	0.30-0.45毫米	0.45-0.70毫米
均等系數(shù)	＜2.0	＜1.7
過(guò)濾層的再生	阻力增加時(shí)，將表層取出進(jìn)行清洗	反洗
目的	去除細(xì)小的難溶物質(zhì)	適合去處于粒徑為0.1-50微米的顆粒物

介質(zhì)過(guò)濾可以有效的去除反滲透和納濾給水中的懸浮物，降低濁度和SDI 值。僅靠絮凝、砂濾無(wú)法把原水中的粒子有效捕捉時(shí)，還可以配合使用絮凝沉淀和氣浮組合。但是，添加過(guò)濾輔助藥劑或者絮凝劑，有可能會(huì)導(dǎo)致反滲透和納濾膜污染。因此需要做小型燒杯實(shí)驗(yàn)，以確認(rèn)藥劑的添加是否對(duì)反滲透和納濾系統(tǒng)有影響。

　　在選擇濾速時(shí)，依據(jù)原水水質(zhì)的不同可以有所變化。通常對(duì)于地下水水源，由于水中的膠體、懸浮物含量較少，可以選擇較高的濾速；對(duì)于污染較嚴(yán)重的地表水，濾速的設(shè)定一定不能太高，以免對(duì)反滲透和納濾系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染

從工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)上，對(duì)于受污染的地表水，過(guò)濾速度應(yīng)盡量小于8 米/小時(shí)，有條件的可以接近6 米/ 小時(shí)，zui高也不要超過(guò)10 米/小時(shí)。

活性炭

　活性炭可以用來(lái)吸附溶解性有機(jī)物以及游離氯和臭氧等氧化劑，用活性炭作為反滲透和納濾膜系統(tǒng)的預(yù)處理已經(jīng)被廣泛使用。通常被采用的活性炭有兩種類型：

　　顆?；钚蕴浚℅ranular Activated Carbon，縮寫(xiě)：GAC）

粉末活性炭（PowderedActivated Carbon，縮寫(xiě)：PAC）

活性炭的特征

活性炭的種類	顆粒活性炭	粉末活性炭
使用方法	和介質(zhì)過(guò)濾一樣	添加到攪拌槽中與水混合
使用中的特點(diǎn)	可以再生，可*連續(xù)運(yùn)行	一次性投加不能再生，可隨時(shí)改變加藥量和品牌
經(jīng)濟(jì)上的特點(diǎn)	設(shè)備投入較大	設(shè)備簡(jiǎn)單，但須對(duì)廢炭進(jìn)行處理，*連續(xù)運(yùn)行成本較大

微濾和超濾

微濾（MF）和超濾（UF）是近幾年才大規(guī)模應(yīng)用的反滲透和納濾預(yù)處理工藝。同絮凝、沉淀以及砂濾比較，其過(guò)濾的水質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備管理比較簡(jiǎn)單，也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)濾殘?jiān)蛐跄勰嗟葟U棄物。

　　作為預(yù)處理，微濾和超濾膜的使用幾乎可以*去除不溶解的物質(zhì)，降低顆粒物的污染風(fēng)險(xiǎn)，使得反滲透的設(shè)計(jì)水通量可以適當(dāng)增加約10 – 20 %。但是微濾和超濾也不能包治百病，并非采用了微濾和超濾就可以排除一切對(duì)反滲透和納濾產(chǎn)生污染的物質(zhì)。

　　一方面是由于微濾以及用于反滲透和納濾預(yù)處理的超濾膜都屬于篩分過(guò)濾，過(guò)濾孔徑大約在0.02 – 0.05 微米之間，雖然大部分不溶解的物質(zhì)都會(huì)被截留，但是很多溶解在水中的有機(jī)物同樣會(huì)對(duì)反滲透和納濾系統(tǒng)產(chǎn)生污染，而這恰恰是微濾和超濾預(yù)處理不能解決的。

　　另一方面，微濾和超濾預(yù)處理系統(tǒng)經(jīng)常要伴隨著藥劑的加入，例如：絮凝劑、阻凝劑、氧化劑、酸和堿等，這些化學(xué)物質(zhì)有可能在微濾和超濾的產(chǎn)水中存留，進(jìn)而導(dǎo)致反滲透和納濾膜的污染和劣化。其中尤其要注意的是絮凝劑和氧化劑，從目前大量的雙膜法（MF/UF+RO）案例來(lái)看，大多數(shù)微濾和超濾系統(tǒng)會(huì)在線投加絮凝劑，種類以鐵鹽和鋁鹽為主，這是為了在原水中造成微絮凝以提高微濾和超濾的產(chǎn)水水質(zhì)，部分絮凝劑未能充分反應(yīng)并透過(guò)微濾和超濾膜進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)，由于在產(chǎn)水水箱中有一定的停留時(shí)間，導(dǎo)致這些透過(guò)的絮凝劑發(fā)生二次絮凝，這對(duì)反滲透和納濾膜會(huì)造成嚴(yán)重的污染。

　　氧化劑的投加主要是為了殺滅水中的微生物，在微濾和超濾的反洗步驟中也經(jīng)常使用，但是殘留的氧化劑如果沒(méi)有充分的還原，就會(huì)造成反滲透和納濾膜的氧化，導(dǎo)致不可恢復(fù)的破壞。

因此，在選擇微濾和超濾作為預(yù)處理時(shí)，一定要嚴(yán)格控制藥劑的投加量、嚴(yán)格按照微濾和超濾制造商提供的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)，雖然微濾和超濾系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，但也同樣要做好維護(hù)工作，確保系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。

保安過(guò)濾器

通過(guò)預(yù)處理的水在進(jìn)入反滲透和納濾系統(tǒng)之前通常會(huì)設(shè)置5 μm 左右的保安過(guò)濾器，這是為了防止管路和中間水箱帶入污染物。需要注意的是保安過(guò)濾器可能會(huì)成為微生物污染的發(fā)生源，保安過(guò)濾器同樣需要定期清洗和殺菌。

除鐵錳

　　在有的井水中含有還原態(tài)的Fe2+和Mn2+ 。這種水在氧化后或者當(dāng)水中的氫氧根超過(guò)5 mg/L 時(shí)，Fe2+會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe3+，生成膠體的氫氧化物。

　　4 Fe（HCO3）2 + O2 + H2O → 4 Fe（OH）3 + 8 CO2

鐵比錳更容易造成反滲透和納濾膜的污染。用反滲透系統(tǒng)來(lái)處理這樣的水時(shí)，重要的是不要接觸空氣。在進(jìn)入反滲透裝置前對(duì)原水進(jìn)行氧化，然后使用過(guò)濾器脫除，也可以防止鐵和錳帶來(lái)的污染。對(duì)鐵和錳的進(jìn)水要求可參見(jiàn)預(yù)處理方法目錄下的“RO和NF系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)要求”表格。

生物污染的防治

微生物污染的特征

反滲透和納濾系統(tǒng)給水中的微生物會(huì)在膜表面沉降、凝結(jié)形成一層生物膜。一般來(lái)說(shuō)生物膜的厚度若超過(guò)了一定的界度就會(huì)形成生物污染。使得原水側(cè)的通路阻力增大，原水和濃縮水之間的壓力差增加。同時(shí)，由于微生物膜阻擋，系統(tǒng)運(yùn)行的有效壓力也會(huì)減少，從而導(dǎo)致系統(tǒng)脫鹽率的下降。

殺菌消毒

　　藥品殺菌：

　　①氯消毒：用氯消毒的方式能確實(shí)的起到效果，在處理上也很容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)效果的確認(rèn)可以用余氯殘留量或者濃度測(cè)定。因?yàn)橐子诠芾矶粡V泛運(yùn)用。但氯會(huì)和黑腐質(zhì)等溶解性有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生三鹵代烷烴（THM）等對(duì)人體有害的副產(chǎn)物，目前已經(jīng)有了許多替代氯的消毒劑被采用了。

　　②二氧化氯消毒：二氧化氯（ClO2 ）作為消毒劑使用越來(lái)越廣泛，由于其物理、化學(xué)性質(zhì)上的不穩(wěn)定性使其無(wú)法貯藏，因此都在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)反應(yīng)生成ClO 并直接使用，反應(yīng)大都遵循以下方程式：

　　2 NaClO3 + H2O + H2SO4 → 2 ClO2 + O + Na2SO4 + 2 H2O

　　通常ClO2 的注入量約在0.6 – 2.0 mg/L 以下。和氯的使用相比，ClO2 的消毒效果是氯的1/10 – 1/2 左右。

　　③氯氨消毒：氯氨在市場(chǎng)上沒(méi)有單獨(dú)銷售，一般采用在原水中同時(shí)注入氨氮和氯，在某些氨氮含量較高的水體中可以直注入氯，生成氯氨。用氯氨消毒時(shí)，不會(huì)生成過(guò)多的類似于THM 的有害物質(zhì)，比較安全。

　　④臭氧消毒：被臭氧（O3 ）處理過(guò)的水，如果含有溴化物則會(huì)生成次溴酸根離子（BrO ），進(jìn)而生成溴酸離子根（BrO3- ）。BrO3-被確認(rèn)有致癌性，為回避風(fēng)險(xiǎn)不*使用臭氧殺菌。事實(shí)上，只有在水中存在溴化物時(shí)才會(huì)出現(xiàn)這類問(wèn)題，通常在反滲透和納濾的產(chǎn)水中投O3不會(huì)造成這類風(fēng)險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)很小。

　　⑤紫外線殺菌：

　　和使用氯等的藥劑殺菌不同，采用紫外線殺菌*沒(méi)有藥劑殘留，也沒(méi)有副產(chǎn)物的生成。消毒效果會(huì)依據(jù)作用對(duì)象的不同而不同。采用UV253.7 在1 – 21 mJ/cm 的照射劑量下可以進(jìn)行細(xì)菌消毒（90 %不活化）。

炭疽菌的芽孢為例外，劑量應(yīng)為55 mJ/cm。

有機(jī)污染的防治

芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜是含有苯環(huán)的有機(jī)物，通常顯負(fù)電性。帶正電荷的有機(jī)物即使在低濃度時(shí)，也會(huì)吸附在膜的表面造成水通量的激劇下降。有機(jī)物污染的特征一般用肉眼很難判斷。用高感度的傅立葉紅外光譜（FT-IR）分析難以判斷時(shí)，可以采用Zeta 電位測(cè)試法幫助判斷膜表面吸附情況。表面活性劑中的非離子型和兩性的物質(zhì)對(duì)膜性能的影響也非常嚴(yán)重。通常的藥劑清洗很難使膜性能恢復(fù)。平常使用的家用洗潔劑因含有表面活性劑，在裝填膜元件時(shí)禁止作為潤(rùn)滑劑使用。

膜劣化的防止

膜的劣化，主要是受物理或化學(xué)作用發(fā)生不可逆的細(xì)微構(gòu)造或分子構(gòu)造變化，導(dǎo)致膜性能下降的現(xiàn)象。

物理劣化

已知物理劣化的顯著事例是從水泵發(fā)出的超聲波會(huì)造成膜破損（脫鹽率下降），超過(guò)允許的壓力或超過(guò)上限溫度（45 ℃）的運(yùn)行，也都會(huì)造成膜劣化導(dǎo)致水通量下降。

化學(xué)劣化

　　化學(xué)劣化就是指反滲透和納濾膜受氧化劑影響，芳香聚酰胺的聚合鏈被切斷，或者因過(guò)量酸、堿等藥劑清洗，導(dǎo)致膜分離性能的衰減。

　　醋酸纖維素反滲透膜會(huì)受到來(lái)自細(xì)菌分解影響導(dǎo)致高分子聚合鏈斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致脫鹽率下降。醋酸纖維素作為反滲透膜的材料，目前僅有日本東洋紡公司（Toyobo）制造的中空纖維反滲透膜還在采用。

關(guān)鍵詞：納濾膜活性炭絮凝劑阻垢劑換熱器

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