反渗透设备系统给水要求及污染物的处理方法
人气：19314 发表时间：2014-06-23 01:02:51
一、反渗透设备系统给水的一般要求
反渗透给水的水质要求如表6-1所示
给水水质 | 醋酸纤维素膜 | 芳香聚酰胺复合膜 |
PH值 | 4~6 | 2~11 |
温度（℃） | 5~30 | 1~45 |
浊度（NTU） | ＜1.0 | ＜1.0 |
淤泥密度指数（SDI） | ＜5 | ＜5 |
总有机碳（TOC）(mg/L) | ＜3 | ＜3 |
氯(mg/L) | ＜1 | ＜0.1 |
铁含量（mg/L) | 给水中溶氧＞5 mg/L时，Fe＜0.05 | |
SiO2(mg/L) | 浓水中SiO2＜100 | |
Ca,Sr,Ba | 硫酸盐离子积＜0.8Ksp | |
LSI | PHb-pHs为负值 | |
二、 反渗透给水预处理的必要性
为了保持膜组件良好的设计性能和安全的运行，保证膜的使用寿命，必须对原水进行适当的预处理。必须根据水质条件、膜组件的特性和对给水的质量要求，选择合适的预处理方式。
（一）不同原水水源的水源对象
不同原水水源由于组成与杂质成分的不同其预处理对象区别如下：
（1）地下水是从井中公元前出的地下砂层的水，水中的混浊物质、有机物含量少，因此深井水的污染指数几乎少于1.0，一般少于2.0，故预处理系统相对比较简单。
（2）地表水溶量氧大，在阳光下具有生物生存的条件，因而水中往往有微生物存在，且很少存在还原性物质。一般地表水含有以硅、铝为主的悬浮物、胶体物及有机物形成的胶体物质。
（3）海水中则可能含有微生物、有机物、胶体和悬浮物颗粒。
（二）促使膜性能降低的膜污染因素
（1）使膜本身发生化学变化。包括使芳香聚酰胺膜的胺基受氯和其他氧化性因素的作用而破坏；醋酸纤维素膜的酯基受温度和pH值影响而水解；膜受强酸、强碱的溶解等。
（2）使膜表面或膜内受水中悬浮物、胶体颗粒的覆盖和污堵。
（3）膜表面微溶盐的结垢。
（4）膜受水中微生物、菌藻类的黏附、污堵、侵蚀和生物降解。
（5）水中有机大分子对膜的污堵或小分子有机物对膜的吸附污染。
三、反渗透设备给水处理方法概要
膜的污染、堵塞和侵蚀性因素包括结垢物、金属氧化物、悬浮物和胶体、有机物、生物污染等，所采取的措施主要是经典常规的水处理方式，但要求比较严格。反渗透给水预处理方法概要如表6-2所示。
表6-3为膜的污染因素的处理方法汇总，亦可组合数种方法一起使用。
被处理的有害物质 | 预处理方法提要 |
CaCO3、CaSO4、BaSO4、 | CaCO3结垢可通过浓水LSI的计算，LSI为负值时水质稳定，否则应处理。CaSO4、BaSO4、SrSO4可通过IPb的计算，其值小于0.8Ksp时稳定，否则应处理。可根据情况选择合理的处理措施，如：①钠离子交换软化，加六偏磷酸钠或有机阻垢剂;②氢离子交换后脱CO2;③加酸稳定，加石灰进行沉淀处理。 |
水中颗粒物质 | 砂、黏泥、SiO2、等粒径大于2um可通过过滤方式处理，小于2um可通过凝聚、双滤料过滤（由于胶体带有与膜表面相反的电荷，水中小于0.1um的真正的胶体并不一定易于引起膜的污染，令人担心的却可能是于其聚集后所形成的0.3~0.5um的颗粒）。在进入给水泵前设置5um保安过滤器。在保安过滤器前必须设置机械过滤器。 |
铁、锰、硫化物 | 水中溶有的铁、锰或硫化物，遇到空气或Cl2可能氧化或沉淀。 |
管道、泵等设备锈蚀产物 | 采用耐腐蚀材料的管道和设备，低压部分采用塑料，高压部分部分采用316S.S，或内衬耐蚀聚合材料， |
胶体物质 | 地面水含胶体物较多，主要是铝类的黏土，这类胶体颗粒大小在0.3~1.0um范围，带负电荷，单用过滤无法除去，故采用凝聚、过滤、直流混凝方法，使胶体颗粒增大至10~20um过滤除去。 |
有机物 | 有机物对膜污染是复杂的，凝聚澄清和活性碳炭过滤都仅能除去部分有机物。 |
细菌 | 细菌会以醋酸纤维为食物，因而醋酸膜易受细菌的侵蚀；对于复合膜，虽不易被细菌侵害，但细菌黏膜会造成膜的污堵。杀菌一般采用氯： |
氯 | 醋酸纤维膜要求给水含有残余氯，以防细菌滋生，而氯含量过高又会破坏膜，最大允许连续余氯的含量为1mg/L。复合膜抗氯性差，不允许含有余氯。采取加氯杀菌后需加亚硫酸钠或经活性炭过滤来消除余氯。 |
油和脂 | 进入膜组件的水不允许含有油和脂。处理油和脂一般采用活性炭过滤，也可采用超滤。 |
SiO2 | 膜元件在运行中浓水不允许析出SiO2，过饱和SiO2可能聚合而形成不溶解的胶体硅，硅胶会引结垢。 |
表6-3 对膜的污染因素的处理方法汇总表
前处理 | CaCO3 | CaSO4 | BaSO4 | SrSO4 | SiO2 | CaF2 | SDI | Fe | Al | 细菌 | 氧化物 | 有机物 |
加酸法 | ⊿ |
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加阻垢剂 | ⊿ | ⊙ | ⊙ | ⊙ | ⊙ | ⊿ |
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离子交换软化 | ⊙ | ⊙ | ⊙ | ⊙ | ⊙ |
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离子交换脱碱 | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ |
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石灰软化法 | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ | ⊿ |
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预防性清洗 | ⊿ |
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调整回收率 |
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介质过滤 |
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氧化过滤 |
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直流过滤 |
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混凝 |
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微/超过滤 |
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滤芯过滤 |
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氯化 |
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脱氯 |
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冲击处理 |
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预防性杀菌 |
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GAC过滤 |
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