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原(yuan)水中均(jun)含有一定濃度(du)的懸浮物(wu)(wu)(wu)和(he)溶(rong)(rong)(rong)解性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi).懸浮物(wu)(wu)(wu)主要(yao)是無(wu)機鹽(yan)、膠體(ti)和(he)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)、藻(zao)類等(deng)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)性(xing)顆(ke)粒.溶(rong)(rong)(rong)解性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)主要(yao)是易(yi)溶(rong)(rong)(rong)鹽(yan)（如(ru)氯化物(wu)(wu)(wu)）和(he)難溶(rong)(rong)(rong)鹽(yan)（如(ru)碳酸(suan)鹽(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)和(he)硅(gui)酸(suan)鹽(yan)）金(jin)屬氧(yang)化物(wu)(wu)(wu),酸(suan)堿等(deng).在反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透過(guo)程中,進(jin)(jin)(jin)水的體(ti)積在減少,懸浮顆(ke)粒和(he)溶(rong)(rong)(rong)解性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的濃度(du)在增(zeng)(zeng)加(jia).懸浮顆(ke)粒會(hui)沉(chen)積在膜(mo)上,堵(du)塞進(jin)(jin)(jin)水流道、增(zeng)(zeng)加(jia)摩擦(ca)阻力（壓力降(jiang)(jiang)）.難溶(rong)(rong)(rong)鹽(yan)在超過(guo)其飽和(he)極限(xian)時,會(hui)從濃水中沉(chen)淀出來,在膜(mo)面(mian)上形成結垢,降(jiang)(jiang)低RO膜(mo)的通(tong)量,增(zeng)(zeng)加(jia)運(yun)(yun)行(xing)(xing)壓力和(he)壓力降(jiang)(jiang),并導致產(chan)品水質(zhi)下降(jiang)(jiang).這種在膜(mo)面(mian)上形成沉(chen)積層的現象叫做膜(mo)污(wu)(wu)染,膜(mo)污(wu)(wu)染的結果是系統(tong)性(xing)能的劣(lie)化.需要(yao)在原(yuan)水進(jin)(jin)(jin)入(ru)反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)系統(tong)之前進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)預處(chu)理,去除可(ke)能對反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)造成污(wu)(wu)染的懸浮物(wu)(wu)(wu)、溶(rong)(rong)(rong)解性(xing)有機物(wu)(wu)(wu)和(he)過(guo)量難溶(rong)(rong)(rong)鹽(yan)組分,降(jiang)(jiang)低膜(mo)污(wu)(wu)染傾向.對進(jin)(jin)(jin)水進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)預處(chu)理的目的是改(gai)善進(jin)(jin)(jin)水水質(zhi),使RO膜(mo)獲得可(ke)靠的運(yun)(yun)行(xing)(xing)保

對原水(shui)進(jin)(jin)行預(yu)處理的(de)效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污(wu)染(ran)物水(shui)質指(zhi)標的(de)絕(jue)對值(zhi)降低(di),在上(shang)一章中有對于這些污(wu)染(ran)物水(shui)質指(zhi)標的(de)詳細描述.表征(zheng)膜污(wu)染(ran)傾向(xiang)的(de)另(ling)外一個重要(yao)的(de)水(shui)質指(zhi)標是SDI.通(tong)過(guo)預(yu)處理,除了要(yao)將上(shang)述指(zhi)標降到反滲透(tou)膜系統(tong)進(jin)(jin)水(shui)要(yao)求的(de)范圍內,還有重要(yao)的(de)一點(dian)是盡量降低(di)SDI,理想的(de)SDI（15分鐘）值(zhi)應小(xiao)于3.

5.1化學預處理

為了(le)改善(shan)反滲透系統的操作(zuo)性能,在進水中可以加入添(tian)加下列一些藥劑(ji)(ji)：酸、堿、殺(sha)菌劑(ji)(ji)、阻垢劑(ji)(ji)和分散劑(ji)(ji).

1 加酸－防止結垢

在(zai)進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)加(jia)入鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（HCl）、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（H2SO4）來(lai)降(jiang)低(di)pH.硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)價格(ge)(ge)便宜(yi)、不會(hui)(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)煙腐蝕(shi)(shi)周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬元器件,而且膜對硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫除(chu)率較(jiao)氯離(li)(li)子(zi)(zi)高,所以(yi)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)比鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)更為常用(yong)(yong).沒有其他添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業級(ji)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)即適宜(yi)于反滲(shen)(shen)透(tou)使用(yong)(yong),商品(pin)(pin)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)有20％和93％兩(liang)種濃(nong)度(du)(du)(du)(du)規格(ge)(ge).93％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)也(ye)稱為66波美(mei)度(du)(du)(du)(du)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan).在(zai)稀釋(shi)93％硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)時一定(ding)要小心,在(zai)稀釋(shi)到66％時發(fa)(fa)熱可(ke)將(jiang)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)(du)提升到138℃.一定(ding)要在(zai)攪拌(ban)下緩慢(man)地將(jiang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)加(jia)入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),以(yi)免水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)局部發(fa)(fa)熱沸騰.鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)主要在(zai)可(ke)能產生(sheng)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)或硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鍶結(jie)垢(gou)時使用(yong)(yong).使用(yong)(yong)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)會(hui)(hui)(hui)(hui)增加(jia)反滲(shen)(shen)透(tou)進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)根離(li)(li)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du),直接導(dao)致硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou)傾(qing)(qing)向增加(jia).工業級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)（無添(tian)加(jia)劑）購(gou)買非常方便,商品(pin)(pin)鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)一般(ban)含(han)量(liang)為30－37％.降(jiang)低(di)pH的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首要目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)降(jiang)低(di)RO濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)(qing)向,即降(jiang)低(di)朗格(ge)(ge)里爾指數(shu)（LSI）.LSI是(shi)(shi)低(di)鹽(yan)(yan)度(du)(du)(du)(du)苦(ku)咸水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飽(bao)和度(du)(du)(du)(du),表示(shi)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou)或腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性.在(zai)反滲(shen)(shen)透(tou)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)化學中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),LSI是(shi)(shi)確(que)定(ding)是(shi)(shi)否會(hui)(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)生(sheng)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)個(ge)重要指標.當LSI為負(fu)值(zhi)時,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)會(hui)(hui)(hui)(hui)腐蝕(shi)(shi)金屬管道,但不會(hui)(hui)(hui)(hui)形成碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou).如果LSI為正值(zhi),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)沒有腐蝕(shi)(shi)性,卻會(hui)(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)生(sheng)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)結(jie)垢(gou).LSI由碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)飽(bao)和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH減(jian)去水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際pH.碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)(du)隨(sui)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升而減(jian)小（水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)壺(hu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)垢(gou)就是(shi)(shi)這樣形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)）,隨(sui)pH、鈣(gai)(gai)(gai)離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)即堿度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)而減(jian)小.LSI值(zhi)可(ke)以(yi)通過向反滲(shen)(shen)透(tou)進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)注入酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)液(ye)（一般(ban)是(shi)(shi)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)或鹽(yan)(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)）即降(jiang)低(di)pH的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)來(lai)調(diao)低(di).推薦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反滲(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LSI值(zhi)為0.2（表示(shi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)低(di)于碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)飽(bao)和濃(nong)度(du)(du)(du)(du)0.2個(ge)pH單(dan)位）.還可(ke)以(yi)使用(yong)(yong)聚合物(wu)阻垢(gou)劑來(lai)防(fang)止碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)(gai)沉淀,一些阻垢(gou)劑供應商聲(sheng)稱其產品(pin)(pin)可(ke)以(yi)使反滲(shen)(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LSI高達+2.5（比較(jiao)保(bao)守的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計是(shi)(shi)LSI為＋1.8）.

2 加堿－提(ti)高脫除率

在(zai)一(yi)(yi)級(ji)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)中加(jia)堿(jian)(jian)使用(yong)較少.在(zai)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)中注入堿(jian)(jian)液用(yong)來提(ti)高pH.一(yi)(yi)般使用(yong)的(de)(de)堿(jian)(jian)劑只有(you)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)（NaOH）,購買方便,而(er)且易溶(rong)于水(shui)(shui)(shui).一(yi)(yi)般不含其他(ta)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)工(gong)業級(ji)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)便可(ke)滿足需(xu)要.商品氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)有(you)100％的(de)(de)片堿(jian)(jian),也有(you)20％和(he)50％的(de)(de)液堿(jian)(jian).在(zai)加(jia)堿(jian)(jian)調(diao)高pH時一(yi)(yi)定要注意,pH升(sheng)高會(hui)增加(jia)LSI、降(jiang)低碳酸鈣(gai)及鐵和(he)錳的(de)(de)溶(rong)解度.最(zui)常見的(de)(de)加(jia)堿(jian)(jian)應用(yong)是二(er)級(ji)RO系統.在(zai)二(er)級(ji)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)系統中,一(yi)(yi)級(ji)RO產(chan)水(shui)(shui)(shui)供給二(er)級(ji)RO作為原水(shui)(shui)(shui).二(er)級(ji)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)對一(yi)(yi)級(ji)反滲(shen)(shen)透(tou)(tou)產(chan)水(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行“拋光”處理,二(er)級(ji)RO產(chan)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)可(ke)達(da)到4兆歐.在(zai)二(er)級(ji)RO進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)中加(jia)堿(jian)(jian)有(you)4個(ge)原因(yin)：

a．在pH8.2以(yi)上,二(er)氧化碳(tan)(tan)(tan)全部轉化為(wei)碳(tan)(tan)(tan)酸根(gen)離(li)(li)子,碳(tan)(tan)(tan)酸根(gen)離(li)(li)子可以(yi)被反滲(shen)透(tou)脫除.而二(er)氧化碳(tan)(tan)(tan)本身是一(yi)種氣體,會隨透(tou)過液自(zi)由進入RO產(chan)水(shui),對于下游的離(li)(li)子交換床拋光處理(li)造成不當的負(fu)荷.

b．某些TOC成分(fen)在高pH下更容易脫(tuo)除.

c．二(er)氧化硅的溶解(jie)度和脫除率在高pH下更(geng)高（特別是高于9時(shi)）.

d．硼的脫除(chu)率(lv)在(zai)高pH下(xia)也(ye)較高（特別是高于9時(shi)）.

加堿應用(yong)有一個特例,通(tong)常(chang)被叫(jiao)做(zuo)HERO（高效(xiao)反滲透系(xi)統(tong)）過(guo)程,將進水(shui)pH調到9或10.一級反滲透用(yong)來處理苦咸(xian)水(shui),苦咸(xian)水(shui)在高pH下會有污染問(wen)題（比如(ru)硬度、堿度、鐵、錳等）.預(yu)處理通(tong)常(chang)采用(yong)弱酸性(xing)陽離子樹(shu)脂(zhi)系(xi)統(tong)和脫氣裝置來除去這些污染物.

3 脫氯藥劑－消(xiao)除余氯

RO及NF進水(shui)中的(de)游離氯(lv)(lv)要降到(dao)(dao)0.05ppm以下,才能(neng)達到(dao)(dao)聚酰胺復合膜(mo)的(de)要求.除氯(lv)(lv)的(de)預(yu)處(chu)理方法(fa)有兩種,粒(li)狀(zhuang)活性炭(tan)(tan)吸(xi)附和使(shi)用(yong)還(huan)原性藥劑(ji)(ji)如亞硫酸(suan)(suan)鈉.在小系統（50－100gpm）中一(yi)般采用(yong)活性碳(tan)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi),投資成(cheng)本比較合理.推薦使(shi)用(yong)酸(suan)(suan)洗處(chu)理過(guo)(guo)的(de)優質活性炭(tan)(tan),去(qu)(qu)除硬度、金(jin)屬離子,細粉含量要非常低,否則(ze)會造成(cheng)對膜(mo)的(de)污染(ran)(ran).新安裝的(de)碳(tan)濾(lv)(lv)料一(yi)定(ding)要充分淋(lin)洗,直到(dao)(dao)碳(tan)粉被完(wan)全除去(qu)(qu)為止,一(yi)般要幾個小時甚至(zhi)幾天.我們不能(neng)依靠(kao)5μm的(de)保(bao)安過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)來保(bao)護反滲透(tou)膜(mo)不受碳(tan)粉的(de)污染(ran)(ran).碳(tan)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)的(de)好處(chu)是(shi)(shi)(shi)可以除去(qu)(qu)會造成(cheng)膜(mo)污染(ran)(ran)的(de)有機物(wu),對于(yu)所有進水(shui)的(de)處(chu)理比添加藥劑(ji)(ji)更為可靠(kao).但(dan)其缺(que)點(dian)是(shi)(shi)(shi)碳(tan)會成(cheng)為微生(sheng)物(wu)的(de)飼料,在碳(tan)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)中孳生(sheng)細菌,其結(jie)果是(shi)(shi)(shi)造成(cheng)反滲透(tou)膜(mo)的(de)生(sheng)物(wu)污染(ran)(ran).

亞(ya)硫(liu)(liu)酸氫(qing)鈉(na)（SBS）是較大型(xing)RO裝置選用(yong)的(de)(de)典型(xing)還(huan)原劑.將固體偏亞(ya)硫(liu)(liu)酸氫(qing)鈉(na)溶解在水中配制成溶液,商品偏亞(ya)硫(liu)(liu)酸氫(qing)鈉(na)的(de)(de)純度為97.5－99％,干燥儲(chu)存期(qi)6個月.SBS溶液在空(kong)氣中不穩定,會與氧氣發生反應,所以(yi)推薦(jian)2％的(de)(de)溶液的(de)(de)使用(yong)期(qi)為3－7天(tian), 10％以(yi)下(xia)的(de)(de)溶液使用(yong)期(qi)為7－14天(tian).從理論上講(jiang),1.47ppm的(de)(de)SBS（或(huo)0.70ppm偏亞(ya)硫(liu)(liu)酸氫(qing)鈉(na)）能夠還(huan)原1.0ppm的(de)(de)氯(lv).設計時考(kao)慮(lv)到工業苦(ku)咸(xian)水系統的(de)(de)安全系數,設定SBS的(de)(de)添加(jia)量為每1.0ppm氯(lv)1.8－3.0ppm.SBS的(de)(de)注(zhu)入口要在膜元(yuan)件的(de)(de)上游,設置距離(li)要保(bao)證在進入膜元(yuan)件有(you)29秒的(de)(de)反應時間.推薦(jian)使用(yong)適當的(de)(de)在線攪(jiao)拌(ban)裝置（靜(jing)態攪(jiao)拌(ban)器）.

SBS脫氯反應：

·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）

·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫(liu)酸氫鈉） + HCl （鹽酸）

·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl

采用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過(guo)濾器的投資較少,反應副產物及殘余(yu)SBS易于被RO脫除.

SBS脫氯的(de)(de)缺(que)點(dian)是需要(yao)人工混合小體(ti)積的(de)(de)藥劑,在(zai)脫氯系(xi)統(tong)沒有(you)設計(ji)足夠的(de)(de)監(jian)測控(kong)制儀器時增加了氯對(dui)膜的(de)(de)威脅,而且在(zai)少數情況下進水(shui)中存在(zai)硫還原(yuan)菌(jun)(jun)（SBR）,亞(ya)硫酸會成(cheng)為(wei)細菌(jun)(jun)營養幫助細菌(jun)(jun)的(de)(de)繁殖(zhi).SBR通常(chang)在(zai)淺層井水(shui)厭(yan)氧環(huan)境下有(you)發現,硫化(hua)氫（H2S）作為(wei)SBR的(de)(de)代謝(xie)產物會同時存在(zai).

脫氯過程的(de)(de)(de)監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)可采用(yong)(yong)游離氯監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)儀(yi),用(yong)(yong)以監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)殘余(yu)亞硫(liu)酸(suan)根的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du),還(huan)可以采用(yong)(yong)ORP監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)儀(yi).推薦的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)是監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)殘余(yu)亞硫(liu)酸(suan)根的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du),以保(bao)證有足夠(gou)的(de)(de)(de)亞硫(liu)酸(suan)根來還(huan)原氯.大多數商業化(hua)氯監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)儀(yi)的(de)(de)(de)撿出濃(nong)度(du)(du)為0.1ppm,這(zhe)個值(zhi)是CPA膜的(de)(de)(de)余(yu)氯上(shang)限.直接(jie)利用(yong)(yong)ORP監(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)儀(yi)監(jian)(jian)控亞硫(liu)酸(suan)根濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)不夠(gou)可靠,這(zhe)種(zhong)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定水(shui)中氧化(hua)還(huan)原電位(wei)的(de)(de)(de)儀(yi)器的(de)(de)(de)基線變化(hua)難以預測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce).

CPA膜的(de)耐(nai)(nai)氯(lv)能(neng)(neng)力(li)(li)大概在1000－2000ppm小時(shi)（透鹽率增加一倍）,1000ppm小時(shi)等(deng)(deng)于在0.038ppm余氯(lv)下(xia)(xia)運(yun)行3年.需要(yao)注意的(de)是,在一些情況(kuang)下(xia)(xia)發(fa)現耐(nai)(nai)氯(lv)能(neng)(neng)力(li)(li)會(hui)因溫(wen)度(du)升(sheng)(sheng)高(gao)（90華(hua)氏度(du)以(yi)上）、pH（7以(yi)上）升(sheng)(sheng)高(gao)和過(guo)(guo)渡金屬存在（比如鐵、錳(meng)、鋅、銅、鋁等(deng)(deng)）而大大下(xia)(xia)降.CPA膜的(de)耐(nai)(nai)氯(lv)胺能(neng)(neng)力(li)(li)約(yue)為50,000－200,000ppm小時(shi)（發(fa)生透鹽率明(ming)顯增加）,這個值相當于在RO進水中含有1.9－7.6ppm的(de)氯(lv)胺,膜可以(yi)運(yun)行3年.同樣,在溫(wen)度(du)升(sheng)(sheng)高(gao)、pH降低(di)和過(guo)(guo)渡金屬存在時(shi),膜的(de)耐(nai)(nai)氯(lv)胺能(neng)(neng)力(li)(li)會(hui)變(bian)化(hua).

在(zai)加州的(de)(de)一個三級廢水處(chu)理裝置(zhi)上發現(xian),在(zai)氯胺濃度6－8ppm進水條(tiao)件下,膜(mo)的(de)(de)脫鹽率在(zai)2－3年內從98％降到了96％.設計者要(yao)注意在(zai)氯胺化之后進行脫氯還是(shi)必要(yao)的(de)(de).氯胺是(shi)混合(he)氯和氨的(de)(de)產物,游離(li)氯對膜(mo)的(de)(de)降解作用(yong)要(yao)比氯胺強得多,如果氨量欠缺時會有游離(li)氯存在(zai).因此(ci),使用(yong)過(guo)量的(de)(de)氨是(shi)非常關(guan)鍵的(de)(de),系統監測要(yao)確保這一點.

4 阻垢劑和分散劑

許(xu)多阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)生產廠商可提供各(ge)種用(yong)于反(fan)滲透和(he)納濾系(xi)統性能改善(shan)的(de)阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)和(he)分(fen)散劑(ji)(ji)(ji).阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)一(yi)系(xi)列(lie)用(yong)于阻(zu)止結(jie)晶礦(kuang)物鹽的(de)沉淀和(he)結(jie)垢(gou)形成的(de)化學藥劑(ji)(ji)(ji).大多數阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)一(yi)些專用(yong)有機合(he)成聚(ju)(ju)(ju)合(he)物（比如聚(ju)(ju)(ju)丙烯酸(suan)(suan)、羧酸(suan)(suan)、聚(ju)(ju)(ju)馬來(lai)酸(suan)(suan)、有機金屬磷(lin)酸(suan)(suan)鹽、聚(ju)(ju)(ju)膦酸(suan)(suan)鹽、膦酸(suan)(suan)鹽、陰(yin)離子(zi)聚(ju)(ju)(ju)合(he)物等(deng)）,這些聚(ju)(ju)(ju)合(he)物的(de)分(fen)子(zi)量在2000－10000道爾頓(dun)不(bu)等(deng).反(fan)滲透系(xi)統阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)技術由冷卻循(xun)環水(shui)和(he)鍋爐用(yong)水(shui)化學演變(bian)而來(lai).對為數眾多各(ge)式(shi)各(ge)樣的(de)阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji),在不(bu)同(tong)的(de)應用(yong)場合(he)和(he)所采(cai)用(yong)的(de)有機化合(he)物所取得(de)的(de)效(xiao)果(guo)和(he)效(xiao)率差(cha)別很大.

采用聚丙烯酸(suan)類(lei)阻垢劑(ji)時要特別小心,在鐵(tie)含量較高時可(ke)能會引起膜污染,這種污染會增加膜的操作壓力(li),有效清(qing)除這類(lei)污染要進行(xing)酸(suan)洗.

如果在(zai)預處理中(zhong)使用了陽離子混凝劑(ji)或助(zhu)濾劑(ji),在(zai)使用陰離子性阻垢劑(ji)時要特別注意.會(hui)產生一種粘(zhan)稠的粘(zhan)性污(wu)染(ran)物,污(wu)染(ran)會(hui)造成操作壓力增(zeng)加,而且這種污(wu)染(ran)物清洗非常困難.

六偏磷(lin)酸鈉（SHMP）是(shi)早期在反滲透中使用(yong)的(de)一(yi)種普通阻垢劑(ji),但隨著(zhu)專用(yong)阻垢劑(ji)的(de)出現,用(yong)量已經大大減(jian)少了.SHMP的(de)使用(yong)有一(yi)些(xie)限制(zhi).每2－3天要配制(zhi)一(yi)次溶液,因為暴露在空氣中會(hui)(hui)水解,發生水解后不僅會(hui)(hui)降低(di)阻垢效(xiao)果,而(er)且(qie)還會(hui)(hui)造成磷(lin)酸鈣(gai)結(jie)垢的(de)可能性.使用(yong)SHMP可減(jian)少碳酸鈣(gai)結(jie)垢,LSI可達到＋1.0.

阻(zu)垢(gou)(gou)劑阻(zu)礙(ai)了RO進(jin)水(shui)和(he)(he)濃(nong)水(shui)中(zhong)鹽結晶的(de)生長,因(yin)而(er)(er)可(ke)以(yi)容(rong)許難溶(rong)(rong)鹽在濃(nong)水(shui)中(zhong)超過(guo)飽和(he)(he)溶(rong)(rong)解(jie)度(du).阻(zu)垢(gou)(gou)劑的(de)使(shi)(shi)用(yong)可(ke)代替(ti)加(jia)酸(suan)(suan),也(ye)可(ke)以(yi)配合加(jia)酸(suan)(suan)使(shi)(shi)用(yong).有許多因(yin)素會(hui)影響礦物(wu)質(zhi)(zhi)結垢(gou)(gou)的(de)形成(cheng)(cheng).溫度(du)降低(di)會(hui)減(jian)小(xiao)結垢(gou)(gou)礦物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)（碳酸(suan)(suan)鈣除外(wai),與大(da)多數物(wu)質(zhi)(zhi)相(xiang)反,它的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)隨溫度(du)升高而(er)(er)降低(di)）,TDS的(de)升高會(hui)增加(jia)難溶(rong)(rong)鹽的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)（這是因(yin)為高離子強度(du)干擾了晶種的(de)形成(cheng)(cheng)）.

最常(chang)見的(de)結垢(gou)性無機鹽有：

◆ 碳酸鈣（CaCO3）

◆ 硫酸鈣（CaSO4）

◆ 硫酸(suan)鍶（SrSO4）

◆ 硫(liu)酸鋇（BaSO4）

不太常見(jian)的結垢性礦物質有：

磷酸鈣（Ca3(PO4)2）

氟化鈣（CaF2）

分(fen)(fen)散劑(ji)(ji)是(shi)一系列合成聚(ju)合物(wu)用來阻止膜(mo)面上污染(ran)物(wu)的聚(ju)集和沉積(ji).分(fen)(fen)散劑(ji)(ji)有(you)時也叫抗(kang)污染(ran)劑(ji)(ji),通常也有(you)阻垢(gou)性(xing)能.對于不同(tong)的污染(ran)物(wu),不同(tong)的分(fen)(fen)散劑(ji)(ji)的效率區(qu)別很大,所以要知道所對付的污染(ran)物(wu)是(shi)什么.

需要分(fen)散劑處(chu)理的污染物有：

● 礦物質結垢

● 金屬氧化(hua)(hua)物和氫氧化(hua)(hua)物（鐵、錳和鋁）

● 聚合硅酸

● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒,可能含有土、鐵、鋁、硅、硫(liu)和有機(ji)物）

● 生物性污染物

硅(gui)酸的(de)超飽(bao)(bao)(bao)和溶(rong)解度(du)(du)難以預(yu)測(ce),在水中有(you)鐵存在時,會形(xing)(xing)成(cheng)硅(gui)酸鐵,硅(gui)酸的(de)最(zui)大(da)飽(bao)(bao)(bao)和濃度(du)(du)會大(da)大(da)降低.其他(ta)的(de)因素還有(you)溫度(du)(du)和pH值(zhi).預(yu)測(ce)金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難.金屬離(li)子(zi)的(de)可溶(rong)解形(xing)(xing)式容(rong)許(xu)較高飽(bao)(bao)(bao)和度(du)(du),不(bu)溶(rong)性(xing)離(li)子(zi)形(xing)(xing)式更像是(shi)顆粒或(huo)膠體.

理想(xiang)的添加量和結垢(gou)物質及(ji)污(wu)(wu)染物最大飽和度最好通(tong)過藥劑(ji)供(gong)應商提供(gong)的專用(yong)軟件(jian)包來(lai)確定.在海德能反滲透設(she)計軟件(jian)中(zhong)采用(yong)的是較為保守的難溶鹽超(chao)飽和度估算.過量添加阻垢(gou)劑(ji)/分(fen)(fen)散(san)(san)劑(ji)會導致在膜(mo)面上(shang)形成沉積,造成新的污(wu)(wu)染問(wen)題.在設(she)備停機(ji)時一定要將阻垢(gou)劑(ji)及(ji)分(fen)(fen)散(san)(san)劑(ji)徹(che)底沖(chong)洗出(chu)來(lai),否則(ze)會留(liu)在膜(mo)上(shang)產生污(wu)(wu)染問(wen)題.在用(yong)RO進水進行低壓(ya)沖(chong)洗時要停止向系統注(zhu)入(ru)阻垢(gou)劑(ji)及(ji)分(fen)(fen)散(san)(san)劑(ji).

阻垢(gou)劑/分散(san)劑注(zhu)入(ru)系統(tong)(tong)(tong)的設(she)計(ji)應該保證在進入(ru)反滲透元件之前能夠(gou)充分混(hun)合(he)(he),靜(jing)態攪拌器是一個非(fei)常(chang)有效的混(hun)合(he)(he)方(fang)法.大多數系統(tong)(tong)(tong)的注(zhu)入(ru)點(dian)設(she)在RO進水保安過濾器之前,通過在過濾器中的緩(huan)沖時間及(ji)RO進水泵的攪拌作用來促進混(hun)合(he)(he).如果系統(tong)(tong)(tong)采用加(jia)酸調節(jie)pH,推薦加(jia)酸點(dian)要在上游足夠(gou)遠(yuan)的地(di)方(fang),在到達(da)阻垢(gou)劑/分散(san)劑注(zhu)入(ru)點(dian)之前已經完(wan)全混(hun)合(he)(he)均(jun)勻.

注(zhu)(zhu)入(ru)阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)/分散劑(ji)(ji)(ji)的(de)加藥(yao)泵(beng)要調到最(zui)高注(zhu)(zhu)射頻率(lv)(lv),建議的(de)注(zhu)(zhu)射頻率(lv)(lv)是最(zui)少5秒(miao)鐘一次.阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)/分散劑(ji)(ji)(ji)的(de)典型(xing)添加量(liang)為(wei)(wei)2－5ppm.為(wei)(wei)了讓加藥(yao)泵(beng)以最(zui)高頻率(lv)(lv)工(gong)作,需要對藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)進行稀釋(shi)(shi)(shi).阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)/分散劑(ji)(ji)(ji)商品有(you)濃縮液,也有(you)固體粉末.稀釋(shi)(shi)(shi)了的(de)阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)/分散劑(ji)(ji)(ji)在(zai)儲槽中會被(bei)生(sheng)物污(wu)染(ran),污(wu)染(ran)的(de)程(cheng)度取決于室溫和稀釋(shi)(shi)(shi)的(de)倍數.推薦稀釋(shi)(shi)(shi)液的(de)保留時(shi)間在(zai)7－10天左右.正常情況(kuang)下,未經(jing)稀釋(shi)(shi)(shi)的(de)阻(zu)垢(gou)劑(ji)(ji)(ji)/分散劑(ji)(ji)(ji)不會受到生(sheng)物污(wu)染(ran).

下面的(de)表-2給出一些藥劑(ji)廠商(shang)提供的(de)加阻垢劑(ji)后,RO濃水中難(nan)溶鹽(yan)最大(da)飽和(he)度,以及海德能設計(ji)軟件所采用(yong)的(de)保守警戒值.這些數值基于濃水的(de)情況(kuang),以正常(chang)未加藥時(shi)的(de)飽和(he)度為100％計(ji)算(suan).海德能一直推薦(jian)用(yong)戶(hu)要向(xiang)廠商(shang)確證(zheng)其產品的(de)實際效率.

選(xuan)擇阻(zu)垢劑/分(fen)散劑的另外(wai)一(yi)個主要問題是(shi)要保證與反滲透(tou)膜完(wan)全兼(jian)容.不(bu)兼(jian)容藥劑會造(zao)成膜的不(bu)可逆損壞.海德能相信供應商會進行藥劑的RO膜兼(jian)容性測試(shi)和效率測試(shi).我們建議用戶(hu)向阻(zu)垢劑和分(fen)散劑廠商咨詢下列一(yi)些(xie)問題：

● 與(yu)相關RO膜(mo)的兼(jian)容性如(ru)何(he)?

● 有(you)沒有(you)成功運行1000小時以上的最終用戶列表?

● 與(yu)反(fan)滲透進水中的任何成分(fen)（比如鐵(tie)、重金屬、陽離子(zi)聚電(dian)解(jie)質等）有沒有不可逆反(fan)應?

● 推薦添(tian)加(jia)量和最大添(tian)加(jia)量是多少?

● 有(you)沒有(you)特殊的排放問題?

● 是否(fou)適(shi)于(yu)飲用水應用（有必要時）?

● 該廠(chang)商還供應與(yu)阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透藥劑嗎?

● 該廠商是否(fou)提供膜解剖或元件清洗一(yi)類的現場技術服務(wu)?

表-2 加阻垢劑后(hou)難溶鹽最大(da)飽和度

垢物或污染物

藥劑廠商推薦值

海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值

+ 2.9

+ 1.8

硫酸鈣

400%

230%

硫酸鍶

1,200%

800%

硫酸鋇

8,000%

6,000%

氟化鈣

12,000%

未給出

硅酸

300 ppm 或更高

100%

鐵

5 ppm

未給出

鋁

4 ppm

未給出

5.2軟化預處理

原水中含(han)有過(guo)量(liang)的結垢陽離(li)子,如Ca2+、Ba2+和(he)Sr2+等,需要進行軟(ruan)化預處(chu)理.軟(ruan)化處(chu)理的方法有石(shi)灰(hui)軟(ruan)化和(he)樹脂(zhi)軟(ruan)化.

1石灰軟化

在水中加(jia)入熟石灰即氫氧化鈣可(ke)去除碳酸氫鈣,反應式為：

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O

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

非碳酸(suan)(suan)硬(ying)度(du)可(ke)加(jia)入碳酸(suan)(suan)鈉（純堿(jian)）得(de)到(dao)進一步降(jiang)低：

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰－純(chun)堿軟(ruan)化(hua)處(chu)理還(huan)可(ke)降低二氧(yang)化(hua)硅的含(han)量(liang),在加入鋁酸(suan)鈉和三氯(lv)化(hua)鐵(tie)(tie)時會形成碳酸(suan)鈣以(yi)及硅酸(suan)、氧(yang)化(hua)鋁和鐵(tie)(tie)的復合物沉淀.通過加入多孔氧(yang)化(hua)鎂和石灰的混合物,采用60－70℃熱石灰脫(tuo)硅酸(suan)工藝,能將硅酸(suan)濃度降低到(dao)1mg/L以(yi)下.

通(tong)過石(shi)灰軟(ruan)化也可顯著去除(chu)鋇、鍶和(he)有(you)機(ji)物,但石(shi)灰軟(ruan)化處理(li)的問題是需要使用(yong)反應器(qi)(qi)以便在高(gao)濃度下形成(cheng)沉淀晶種(zhong),通(tong)常(chang)要采用(yong)上升流固體接觸澄清器(qi)(qi).過程出水(shui)還(huan)需要設置多介質(zhi)過濾器(qi)(qi),并在進(jin)入膜單元(yuan)之前要調節pH.使用(yong)含(han)鐵混(hun)凝劑,無論是否同時使用(yong)聚(ju)合物絮凝劑（陰離子型和(he)非離子型）,均可提高(gao)石(shi)灰軟(ruan)化的固液分離效(xiao)果.

只有(you)大(da)型苦咸水/廢水系統（大(da)于200m3/H）才會考慮選擇石灰(hui)軟化工藝.

2樹脂軟化

a．強酸型樹脂軟化

使(shi)用鈉離(li)子(zi)置換除去(qu)結垢型(xing)陽(yang)離(li)子(zi),如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋,樹脂交換飽(bao)和后用鹽水(shui)(shui)再生(sheng).鈉離(li)子(zi)軟化法在常壓鍋爐水(shui)(shui)處(chu)理(li)中廣(guang)泛應用.這種處(chu)理(li)方法的弊端是(shi)耗鹽量高(gao),增加了(le)運行費用,另外(wai)還有(you)廢水(shui)(shui)排(pai)放(fang)問題.

b．弱酸型(xing)樹(shu)脂脫堿(jian)度

主要在大型苦咸水處理(li)系統中采用弱酸(suan)陽離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)脫(tuo)堿度,脫(tuo)堿度處理(li)是一(yi)種部分軟(ruan)化工(gong)藝,可以(yi)節約再生劑.通過(guo)弱酸(suan)性樹(shu)脂(zhi)處理(li),用氫(qing)離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)除去(qu)與碳(tan)酸(suan)氫(qing)根(gen)(gen)相同當量(liang)（暫時硬(ying)度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等(deng),這(zhe)樣(yang)原水的pH值會降低到4-5.由于樹(shu)脂(zhi)的酸(suan)性基團為(wei)(wei)羧基,當pH達(da)到4.2時,羧基不再解離(li),離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)過(guo)程(cheng)也就停止(zhi)了.因此(ci),僅能實現部分軟(ruan)化,即與碳(tan)酸(suan)氫(qing)根(gen)(gen)相結(jie)合(he)的結(jie)垢(gou)陽離(li)子可以(yi)被除去(qu).因此(ci)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)對于碳(tan)酸(suan)氫(qing)根(gen)(gen)含(han)量(liang)高的水源較為(wei)(wei)理(li)想,碳(tan)酸(suan)氫(qing)根(gen)(gen)也可轉化為(wei)(wei)CO2.

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望(wang)水(shui)(shui)中有二氧化碳(tan),必要時要對原水(shui)(shui)或產水(shui)(shui)進(jin)行脫(tuo)氣,在(zai)(zai)有生物污染可(ke)(ke)能時（地表水(shui)(shui),高(gao)TOC或高(gao)菌(jun)落總數）,對產水(shui)(shui)脫(tuo)氣更為合適(shi).在(zai)(zai)膜系(xi)統中高(gao)CO2濃度可(ke)(ke)以抑制細菌(jun)的(de)(de)生長.當希望(wang)系(xi)統運行在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的(de)(de)脫(tuo)鹽率(lv)時,采用原水(shui)(shui)脫(tuo)氣較(jiao)為合適(shi),脫(tuo)除CO2將會引起pH的(de)(de)增高(gao),進(jin)水(shui)(shui)pH＞6時,膜系(xi)統的(de)(de)脫(tuo)除率(lv)比進(jin)水(shui)(shui)pH＜5時要高(gao).

● 再生所(suo)需要的酸量不大于105％的理論(lun)耗酸量,這樣會降低操作費(fei)用和對環境的影(ying)響(xiang)；

● 通(tong)過脫除碳酸氫根,降低了水(shui)中(zhong)的TDS,這樣產(chan)水(shui)TDS也較低；

弱酸(suan)型樹脂處理的缺點(dian)是：

● 殘余硬度

如果需要完全軟化,可以增設強酸陽樹脂(zhi)的(de)交換過程,甚(shen)至放置在弱酸樹脂(zhi)同(tong)一交換柱(zhu)中,這(zhe)樣(yang)再生劑的(de)耗(hao)量仍比單獨使用強酸樹脂(zhi)時低,但是初期投入較高,這(zhe)一組合僅當系統容量很大時才(cai)有(you)意義(yi).

另(ling)一種(zhong)克服這一缺(que)點的(de)(de)方法(fa)是(shi)在脫堿(jian)度的(de)(de)水中加阻垢劑(ji),雖(sui)然迄今為止,人們單獨(du)使用弱(ruo)酸樹脂脫堿(jian)時,還未出現過結垢問題,但是(shi)我們仍極力建議你計算(suan)殘留難溶(rong)鹽(yan)的(de)(de)溶(rong)解度,并采取相應的(de)(de)措施(shi).

● 處理過(guo)程中水會發生pH變化

因(yin)(yin)樹脂的(de)飽和程度在(zai)運行時(shi)發生變(bian)化,經弱酸(suan)(suan)(suan)脫(tuo)(tuo)堿處(chu)理(li)的(de)出(chu)(chu)水其pH值將在(zai)3.5-6.5范圍內變(bian)化,這種周期性的(de)pH變(bian)化,使工廠脫(tuo)(tuo)鹽率的(de)控(kong)制變(bian)的(de)很困難.當pH＜4.2時(shi),無機酸(suan)(suan)(suan)將透(tou)過膜,可能會增(zeng)加產水的(de)TDS,因(yin)(yin)此,我們推(tui)薦用(yong)戶(hu)增(zeng)加一個并(bing)聯弱酸(suan)(suan)(suan)軟(ruan)(ruan)化器,控(kong)制在(zai)不(bu)同時(shi)間進行再生,以便(bian)均勻(yun)弱酸(suan)(suan)(suan)處(chu)理(li)出(chu)(chu)水pH,其它防止極低pH值出(chu)(chu)水的(de)方法是脫(tuo)(tuo)除CO2或通過投加NaOH調(diao)節弱酸(suan)(suan)(suan)軟(ruan)(ruan)化后(hou)出(chu)(chu)水的(de)pH值.

5.3去除膠體和顆粒(li)物

1介質過濾

從水(shui)中去(qu)除(chu)懸浮固體普(pu)遍的(de)(de)方法(fa)是多介質(zhi)過(guo)濾(lv).多介質(zhi)過(guo)濾(lv)器以成層(ceng)狀的(de)(de)無煙煤(mei)、石英砂、細碎的(de)(de)石榴石或其他(ta)材料為床層(ceng).床的(de)(de)頂層(ceng)由質(zhi)輕(qing)和質(zhi)粗品級(ji)(ji)的(de)(de)材料組(zu)成,而最重和最細品級(ji)(ji)的(de)(de)材料放在(zai)床的(de)(de)底部(bu).其原(yuan)理為按深(shen)度過(guo)濾(lv)——水(shui)中較(jiao)大的(de)(de)顧粒(li)在(zai)頂層(ceng)被除(chu)去(qu),較(jiao)小的(de)(de)顆粒(li)在(zai)過(guo)濾(lv)器介質(zhi)的(de)(de)較(jiao)深(shen)處被除(chu)去(qu).

在(zai)單一介(jie)質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)中,最細的顆(ke)粒材料反洗至床的頂(ding)部(bu).大多數過(guo)濾(lv)發生在(zai)床頂(ding)部(bu)5cm區域內,其余作為(wei)支撐介(jie)質(zhi).有一泥漿層形成.雖然單一介(jie)質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)的濾(lv)速限制為(wei)81.5—163L／(min.m2)過(guo)濾(lv)面積,多介(jie)質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)的水(shui)力(li)過(guo)程流速可高(gao)(gao)達(da)815L/(min.m2),但因高(gao)(gao)水(shui)質(zhi)的要求,通常在(zai)RO預處理中流速限制在(zai)306L／(min.m2).

由于膠體懸浮物既(ji)很(hen)(hen)細(xi)小又(you)由于介(jie)質電荷之間(jian)的排斥,所(suo)以單獨過濾不起作用(yong).在(zai)(zai)這(zhe)些情況下(xia),在(zai)(zai)過濾前(qian)必(bi)須(xu)加(jia)絮(xu)(xu)凝劑或(huo)絮(xu)(xu)凝化(hua)學(xue)藥(yao)品.常(chang)用(yong)的絮(xu)(xu)凝劑有三氯化(hua)鐵(tie)、礬和陽(yang)(yang)離子(zi)聚合物.因為陽(yang)(yang)離子(zi)聚合物在(zai)(zai)低劑量下(xia)就(jiu)有效果,且(qie)不明顯(xian)地增(zeng)加(jia)過濾器(qi)介(jie)質的固(gu)體負荷,所(suo)以最(zui)常(chang)用(yong).另一方面,如果陽(yang)(yang)離子(zi)聚合物進入現在(zai)(zai)采用(yong)的某(mou)些最(zui)通用(yong)的膜(mo)上,則它們(men)卻是非(fei)常(chang)強(qiang)的污(wu)染物.很(hen)(hen)少量的陽(yang)(yang)離子(zi)聚合物就(jiu)能堵(du)塞這(zhe)些膜(mo),且(qie)往(wang)往(wang)難以去除.務須(xu)謹記當用(yong)陽(yang)(yang)離子(zi)聚合物作為過濾助劑時(shi),必(bi)須(xu)小心使用(yong).

2除鐵、錳——氧化(hua)過濾

通常(chang)含鹽量為(wei)苦(ku)咸水(shui)范圍的(de)某些(xie)井水(shui)呈還原態,典(dian)型特(te)點(dian)是含有二(er)價的(de)鐵和(he)(he)錳(meng),有時還會存在(zai)硫化(hua)氫和(he)(he)氨.如(ru)(ru)果對這(zhe)類水(shui)源進行氯化(hua)處理,或當水(shui)中含氧(yang)(yang)量超過(guo)5mg/L時,Fe2+將轉(zhuan)化(hua)為(wei)Fe3+形成難溶解性的(de)膠體氫氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)顆粒.鐵和(he)(he)錳(meng)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)反應如(ru)(ru)下(xia)：

4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2

4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2

由于(yu)(yu)(yu)鐵(tie)的(de)氧化(hua)在(zai)很低的(de)pH值(zhi)時就(jiu)會發生,因而出(chu)現鐵(tie)污(wu)染的(de)情(qing)況要比錳(meng)污(wu)染的(de)情(qing)況要多,即使SDI小(xiao)于(yu)(yu)(yu)5,RO進水的(de)鐵(tie)含量低于(yu)(yu)(yu)0.1mg/L,仍(reng)會產(chan)生鐵(tie)污(wu)染的(de)問(wen)題.堿度(du)低的(de)進水鐵(tie)離子含量要高,這是因為(wei)FeCO3的(de)溶解(jie)度(du)會限制Fe2+的(de)濃度(du).

處(chu)理這類水源的一種方(fang)法時(shi)防止(zhi)整個RO過(guo)程中與空(kong)氣(qi)和(he)(he)任何氧(yang)化劑如氯的接觸.低(di)pH值有利(li)于延緩Fe2+的氧(yang)化,當(dang)pH＜6,氧(yang)含量＜0.5mg/L時(shi),最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空(kong)氣(qi)、Cl2或KMnO4氧(yang)化鐵和(he)(he)錳,將所形(xing)成的氧(yang)化物通過(guo)介質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)除去,但需要主(zhu)要的是,由硫化氫氧(yang)化形(xing)成的膠體硫可能(neng)難(nan)以(yi)由過(guo)濾(lv)器(qi)除去,在介質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)內添(tian)加氧(yang)化劑通過(guo)電子轉移氧(yang)化Fe2+,即可一步同時(shi)完成氧(yang)化和(he)(he)過(guo)濾(lv).

海綠(lv)石(shi)就是(shi)這(zhe)樣一(yi)(yi)種粒(li)狀過濾(lv)介質,當其氧(yang)化(hua)(hua)能力(li)耗盡時(shi),它可(ke)(ke)通過KMnO4的氧(yang)化(hua)(hua)來(lai)再(zai)生(sheng),再(zai)生(sheng)后(hou)必(bi)須將殘留的KMnO4完全沖(chong)洗掉,以(yi)防止對膜的破壞.當原(yuan)水中含Fe2+的量(liang)小(xiao)于2mg/L時(shi),可(ke)(ke)以(yi)采用這(zhe)一(yi)(yi)處理(li)方(fang)法,如(ru)原(yuan)水中含更高(gao)(gao)的Fe2+的量(liang)小(xiao)于2mg/L時(shi),可(ke)(ke)以(yi)采用這(zhe)一(yi)(yi)處理(li)方(fang)法,如(ru)原(yuan)水中含更高(gao)(gao)的Fe2+時(shi),可(ke)(ke)在(zai)過濾(lv)器進水前連(lian)續(xu)投加KMnO4,但是(shi)在(zai)這(zhe)種情況下,必(bi)須采取措施例如(ru)安(an)裝活性炭濾(lv)器以(yi)保證(zheng)沒有高(gao)(gao)錳酸鉀(jia)進入膜元(yuan)件內.

Birm過(guo)濾(lv)也(ye)可(ke)(ke)以有(you)效地用于(yu)從(cong)RO/NF進水中(zhong)去除Fe2+,Birm是一種(zhong)硅酸(suan)鋁(lv)基體上(shang)涂有(you)二(er)氧化錳形成(cheng)沉(chen)(chen)淀,并且通過(guo)濾(lv)器(qi)反洗可(ke)(ke)將這些沉(chen)(chen)淀沖(chong)出濾(lv)器(qi).由(you)于(yu)該過(guo)程pH將升高,可(ke)(ke)能會發生LSI值變化,因(yin)而(er)要預防濾(lv)器(qi)和RO/NF系統(tong)內出現CaCO3沉(chen)(chen)淀.

3 微絮凝

如果(guo)過濾前對原水中的(de)(de)膠(jiao)體(ti)進行絮(xu)凝或(huo)(huo)混(hun)凝處(chu)理,可以大幅度(du)地提高(gao)介(jie)質過濾器效率,使出水的(de)(de)SDI降低到5左右.硫酸鐵和(he)三氯化鐵可以用(yong)(yong)于對膠(jiao)體(ti)表(biao)面的(de)(de)負(fu)電荷進行失穩處(chu)理,將(jiang)膠(jiao)體(ti)捕(bu)捉(zhuo)到新生態的(de)(de)氫氧化鐵微(wei)小(xiao)絮(xu)狀物上(shang),使用(yong)(yong)含(han)鋁絮(xu)凝劑其原理相似,但因其可能(neng)有殘留(liu)鋁離子污染問題,并不推(tui)薦使用(yong)(yong),除非使用(yong)(yong)高(gao)分(fen)子聚(ju)合鋁.迅速(su)的(de)(de)分(fen)散和(he)混(hun)合絮(xu)凝劑十(shi)分(fen)重要,建議(yi)采用(yong)(yong)靜態混(hun)合器或(huo)(huo)將(jiang)注(zhu)入(ru)點設在增壓泵的(de)(de)吸入(ru)段(duan),通常(chang)最佳(jia)加藥量(liang)為10－30mg/L,但應針對具體(ti)的(de)(de)項(xiang)目確定加藥量(liang).

為了(le)提高(gao)(gao)混(hun)凝(ning)劑(ji)絮(xu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)強(qiang)度進而改(gai)進它(ta)(ta)們的(de)(de)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)性(xing)(xing)能,或(huo)(huo)促進膠體(ti)(ti)(ti)顆粒間的(de)(de)架橋(qiao),絮(xu)凝(ning)劑(ji)與(yu)混(hun)凝(ning)劑(ji)一起或(huo)(huo)單(dan)獨使(shi)(shi)用,絮(xu)凝(ning)劑(ji)為可(ke)溶性(xing)(xing)的(de)(de)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)有(you)機化合物,如(ru)線性(xing)(xing)的(de)(de)聚丙烯酰胺,通過(guo)不同的(de)(de)活性(xing)(xing)功能團(tuan),它(ta)(ta)們可(ke)能表(biao)現(xian)為陽(yang)(yang)離(li)子(zi)性(xing)(xing)、陰(yin)離(li)子(zi)性(xing)(xing)或(huo)(huo)中性(xing)(xing)非(fei)離(li)子(zi)性(xing)(xing).混(hun)凝(ning)劑(ji)和絮(xu)凝(ning)劑(ji)可(ke)能直接或(huo)(huo)間接地(di)影響RO膜(mo),間接的(de)(de)影響如(ru)它(ta)(ta)們的(de)(de)反應產(chan)物形成(cheng)沉(chen)(chen)淀并覆蓋在膜(mo)面上(shang),例(li)如(ru)當過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)發生溝流而使(shi)(shi)混(hun)凝(ning)劑(ji)絮(xu)體(ti)(ti)(ti)穿過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)并發生沉(chen)(chen)淀；當使(shi)(shi)用鐵或(huo)(huo)鋁混(hun)凝(ning)劑(ji),但沒有(you)立即降低pH值時,在RO階段(duan)或(huo)(huo)因進水濃縮誘(you)發過(guo)飽和現(xian)象,就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)沉(chen)(chen)淀,還有(you)在多介(jie)質濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)后(hou)加入化合物也會(hui)產(chan)生沉(chen)(chen)淀反應,最(zui)常見的(de)(de)是投加阻垢劑(ji),幾(ji)乎所(suo)有(you)的(de)(de)阻垢劑(ji)都是荷負(fu)電(dian)的(de)(de),將會(hui)與(yu)水中陽(yang)(yang)離(li)子(zi)性(xing)(xing)的(de)(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji)或(huo)(huo)助凝(ning)劑(ji)反應而污染RO膜(mo).

當添(tian)加(jia)的(de)聚合物本身影(ying)響(xiang)膜導(dao)致通量的(de)下降,這屬于直(zhi)接影(ying)響(xiang).為了消除RO/NF膜直(zhi)接和間接的(de)影(ying)響(xiang),陰(yin)離(li)子和非離(li)子的(de)絮凝(ning)劑(ji)比陽離(li)子的(de)絮凝(ning)劑(ji)合適,同時還須避(bi)免過量添(tian)加(jia).

4微濾/超濾

采(cai)用超濾(lv)(lv)(lv)/微濾(lv)(lv)(lv)預(yu)處理工藝(yi)的(de)反(fan)(fan)滲透(tou)/納濾(lv)(lv)(lv)系統(tong)叫做集成膜(mo)系統(tong)（IMS）.與采(cai)用傳統(tong)預(yu)處理工藝(yi)的(de)反(fan)(fan)滲透(tou)系統(tong)相比,IMS設計具有一些明顯的(de)優(you)勢.

● MF/UF透過液水質更好.SDI和(he)濁度更低,明顯降(jiang)低了對反(fan)滲透的膠體和(he)有機物、微生物污染負(fu)荷.

● 由于膜在這里是(shi)污染物的絕(jue)對(dui)屏障,MF/UF濾液的高質量可以保持穩(wen)定.即(ji)便是(shi)地(di)表水(shui)和(he)廢(fei)水(shui)等水(shui)質波(bo)動異常頻繁的水(shui)源,這種穩(wen)定性(xing)也(ye)不會改變(bian).

● 由于膠體污(wu)染減少,反滲透系統的清洗(xi)頻率明顯降低(di).

● 與一些傳統(tong)過濾工藝相比,MF/UF系(xi)統(tong)操作更(geng)容易,耗時更(geng)少.

● 與(yu)采用大量化學品的(de)傳統工藝相比,MF/UF濃縮廢液的(de)處置比較容(rong)易.