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◆南寧市兆冠環(huán)?？萍加邢薰尽?

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水的反滲透除鹽

技術(shù)術(shù)語(yǔ)

濃水：又稱鹽水，是反滲透系統(tǒng)的濃縮廢液

淡水：又稱滲透水、產(chǎn)水，是反滲透系統(tǒng)的凈化水

回收率：淡水與供水的比值

Y=Qp/Qf×

式 中：Qp——產(chǎn)品水流量（m3/h）

Qf——原水流量（m3/h）

脫鹽率：表示反滲透裝置或元件對(duì)鹽分的脫鹽能力

Rf＝（Cf-Cp）/Cf ×

式中：Cf——原水電導(dǎo)率（us/cm）

Cp——產(chǎn)品水電導(dǎo)率（us/cm）

段：指膜組件的濃水流經(jīng)下一股組件處理，流經(jīng)幾組膜組件

即稱為幾段

級(jí)：指膜組件的產(chǎn)品水再經(jīng)膜組件處理，產(chǎn)品水經(jīng)幾次膜組

件處理即稱為幾級(jí)

產(chǎn)水通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)透過(guò)膜元件（組件）單位膜表面的水量

污泥密度指數(shù)（SDI）：通過(guò)平均孔徑為0．4um的微孔濾膜測(cè)定。具體步

驟是：用直徑為47mm、平均孔徑為0.45um的微孔濾膜，在0．21MPa

的壓力下過(guò)濾水樣，記錄初濾過(guò)500ml的水樣所花費(fèi)的時(shí)間t0，

繼續(xù)過(guò)濾15min后，再記錄濾過(guò)500ml水樣所花費(fèi)的時(shí)間t15。用下

式計(jì)算SDI：

SDI=（1- t0/ t15）×100/15

在上述過(guò)程中，凡是粒徑大于以4um的微粒、膠體和大都被截

留在膜面上，引起透水速度下降，過(guò)濾同等體積水樣所需時(shí)間延長(zhǎng)，

所以t0/t15＜1。水中懸浮固體越多，t0/t 15值越小，SDI越大；當(dāng)

水污染很?chē)?yán)重時(shí)，t15∞，SDI趨近極限值 6. 7；當(dāng)水中雜質(zhì)尺寸

小于0．45um時(shí)，t0≈t15, SDI接近于O

濃差極化：反滲透裝置在運(yùn)行過(guò)程中，淡水透過(guò)后膜界面層濃縮水中的含

鹽量增大，和進(jìn)誰(shuí)之間往往會(huì)產(chǎn)生濃度差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成很高

的濃度梯度現(xiàn)象，稱為濃差極化。

1.1反滲透水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

反滲透水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是依據(jù)原水水質(zhì)、產(chǎn)水水質(zhì)、水量要求、排放水量要求以及場(chǎng)地情況等原始資料，選擇合理的水處理工藝流程，選擇適當(dāng)?shù)哪ぴ?，確定膜元件的數(shù)量和排列方式，選擇高壓泵等。

1.2反滲透設(shè)計(jì)依據(jù)的資料

原水水質(zhì)資料是反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，他決定了反滲透系統(tǒng)選用的膜類型及所需要的預(yù)處理工藝系統(tǒng)，在進(jìn)行反滲透設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要有正確的水源水質(zhì)分析數(shù)據(jù)，還要對(duì)水源水質(zhì)可能的變化趨勢(shì)資料進(jìn)行分析，使設(shè)計(jì)的水處理系統(tǒng)能適應(yīng)可能的水源水質(zhì)的變化產(chǎn)水水質(zhì)的要求則是進(jìn)行反滲透脫鹽系統(tǒng)膜的選型、組件的排列方式以及后處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

1.3反滲透裝置的設(shè)計(jì)程序

1、根據(jù)原水水質(zhì)情況確定使用膜元件的類型

2、根據(jù)對(duì)產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)的的要求，確定膜元件的數(shù)量、膜元件的排列方式和反滲透裝置的回收率、脫鹽率

3、根據(jù)計(jì)算出的膜組件所需要的推動(dòng)壓力進(jìn)行高壓泵的選型

4、根據(jù)設(shè)備情況，配置儀表、閥門(mén)等配件

二、反滲透脫鹽原理及滲透理論

反滲透脫鹽的原理

2.1反滲透脫鹽的依據(jù)：

①半透膜的選擇透過(guò)性，即有選擇地讓水透過(guò)而不允許鹽透過(guò)；

②鹽水室的外加壓力大于鹽水室與淡水室的滲透壓力，提供了水從鹽水室向淡水室移動(dòng)的推動(dòng)力。

2.2膜滲透理論

關(guān)于膜的滲透理論，各學(xué)派先后提出了多種不同的解釋，主要理論有以下幾種：氫鍵理論，優(yōu)先吸附毛細(xì)孔流動(dòng)理論，擴(kuò)散-細(xì)孔流動(dòng)理論，細(xì)孔理論，溶解擴(kuò)散理論。

2.3反滲透膜的主要特性

方向性:

所謂方向性就是將膜表面置于高壓鹽水中進(jìn)行脫鹽，壓力升高膜的透水量、脫鹽率也增高；而將膜的支撐層置于高壓鹽水中，壓力升高脫鹽率幾乎為0，透水量卻大大增加。由于膜具有這種方向性，應(yīng)用時(shí)不能反向使用。

分離特性:

反滲透對(duì)水中離子和有機(jī)物的分離特性不盡相同，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）有機(jī)物比無(wú)機(jī)物容易分離。

（2）電解質(zhì)比非電解質(zhì)容易分離。高電荷的電解質(zhì)更容易分離，其去除率順序一般如下：

Al3+ > Fe3+ > Ca2+> Na+ PO43-> SO42->Cl-

對(duì)于非電解質(zhì)，分子越大越容易去除。

（3）無(wú)機(jī)離子的去除率與離子水合狀態(tài)中的水合物及水合離子半徑有關(guān)。

水合離子半徑越大，越容易被除去，去除率順序如下：

Mg2+、Ca2+ >Li+ >Na+ >K+； F- >Cl- >Br->NO3-

（4）對(duì)極性有機(jī)物的分離規(guī)律：

醛>醇>胺>酸，叔胺>仲胺>伯胺，檸檬酸>酒石酸>蘋(píng)果酸>乳酸>醋酸；

（5）對(duì)異構(gòu)體（指化學(xué)式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物 ）:叔（tert-）> 異（iso-）> 仲（sec-）> 原（pri-）

（6）有機(jī)物的鈉鹽分離性能好，而苯酚和苯酚的衍生物則顯示了負(fù)分離。極性或非極性、離解或非離解的有機(jī)溶質(zhì)的水溶液，當(dāng)它們進(jìn)行膜分離時(shí)，溶質(zhì)、溶劑和膜間的相互作用力，決定了膜的選擇透過(guò)性，這些作用包括靜電力、氫鍵結(jié)合力、疏水性和電子轉(zhuǎn)移四種類型。

（7）一般溶質(zhì)對(duì)膜的物理性質(zhì)或傳遞性質(zhì)影響都不大，只有酚或某些低分子量有機(jī)化合物會(huì)使醋酸纖維素在水溶液中膨脹，這些組分的存在，一般會(huì)使膜的水通量下降，有時(shí)還會(huì)下降的很多。

（8）硝酸鹽、高氯酸鹽、氰化物、硫代氰酸鹽的脫除效果不如氯化物好，銨鹽的脫除效果不如鈉鹽。

（9）而相對(duì)分子質(zhì)量大于150的大多數(shù)組分，不管是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)，都能很好脫除。

此外，反滲透膜對(duì)芳香烴、環(huán)烷烴、烷烴及氯化鈉等的分離順序是不同的。在反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中，有許多工作是相互制約的。因此在理論指導(dǎo)的前提下，必須進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，掌握物質(zhì)的特性或規(guī)律，正確運(yùn)用反滲透技術(shù)，這點(diǎn)是十分重要。

2.4水通量的高低確定元件數(shù)

在產(chǎn)品水量一定的條件下，選取水通量的高低基本確定了反滲透裝置的膜元件數(shù)量。入設(shè)計(jì)選取的水通量低，則裝置要求的膜元件數(shù)量就多，設(shè)備投資就高：但水通量選的高，則裝置選用的膜元件數(shù)量就少，設(shè)備投資就低。通常對(duì)于地下水，水質(zhì)較好，設(shè)計(jì)時(shí)就可以選用較高的水通量，對(duì)于受污染的地下水，則應(yīng)選用較小的水通量。

2.5膜組件的排列組合

膜組件排列組合的原則：

1、進(jìn)水流量小于規(guī)格元件允許進(jìn)水流量。

控制小于進(jìn)水流量（流速）是為了防止膜元件壓降過(guò)大，從而損壞膜元件。

2、濃水流量大于其允許流量。

控制濃水大于流量（速）或膜元件的回收率，是為了使進(jìn)水在元件內(nèi)有合適的紊流狀態(tài)，減少濃差極化。濃差極化必然引起膜表面溶液滲透壓的的增大，從而導(dǎo)致滲透流量和脫鹽率的下降，并使難容鹽在膜表面沉積下來(lái)。

3、產(chǎn)水量小于其允許量。

控制小于透水量是為了防止膜表面污染速度加速。 膜元件的濃水流量和濃水的防結(jié)垢濃度決定了系統(tǒng)的回收率。

穩(wěn)定性：

膜的穩(wěn)定性主要指本身的水解穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。膜穩(wěn)定性越好，壽命越長(zhǎng)。膜的水解穩(wěn)定性與膜材料和接觸的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系。溫度升高，膜的水解速度會(huì)加快。一般水處理用的反滲透膜的使用溫度為45℃，工業(yè)生產(chǎn)中，一般控制運(yùn)行溫度在25℃左右，可在30℃左右，不宜在更高的溫度下長(zhǎng)期使用。

氧化劑會(huì)對(duì)膜造成不可逆的損壞。聚酰胺類復(fù)合膜比醋酸纖維膜更容易受到氧化劑的侵蝕。水中的氧化劑有游離氯、次氯酸鈉、溶解氧和6價(jià)鉻等。在工業(yè)生產(chǎn)中，膜分離裝置允許進(jìn)水的游離氯的含量，醋酸纖維素膜為1mg/L，而芳香聚酰胺類復(fù)合膜為0.1mg/L。

2.6脫氯的方法

脫氯的方法有活性炭吸附和加還原劑。當(dāng)水流經(jīng)過(guò)活性碳過(guò)濾器時(shí)，氯在活性碳上部10-20厘米被吸附，并與碳反應(yīng)生成二氧化碳和鹽酸（所以活性碳吸附除氯為化學(xué)過(guò)程，非物理吸附）。

亞硫酸氫鈉與余氯反應(yīng)如下：

NaHSO3+Cl2+H2O = NaHSO4+2HCl

乙醇、酮、乙醛、酰胺等有機(jī)溶劑，對(duì)膜有一定的影響，必須防止此類有機(jī)物與膜的接觸。

微生物可以通過(guò)酶的作用分解膜的成分，防止微生物的侵蝕，對(duì)延長(zhǎng)膜的壽命比較重要。

此外，運(yùn)行壓力的大小也會(huì)影響膜的使用性能。在壓力的作用下，膜會(huì)產(chǎn)生變形。膜的變形分為彈性變形和非彈性變形。當(dāng)壓力過(guò)高時(shí)，膜處于非彈性變形范圍，將發(fā)生不可逆壓實(shí)狀態(tài)，影響膜的使用壽命。相比醋酸纖維膜而言，聚酰胺類復(fù)合膜具有高交聯(lián)結(jié)構(gòu)，因而抗壓密能力強(qiáng)，透水性能穩(wěn)定。不同的膜元件，其耐壓極限不同，使用時(shí)應(yīng)查閱相關(guān)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。

三、反滲透水處理裝置及影響其性能的因素

反滲透水處理裝置

反滲透水處理裝置是包括從保安過(guò)濾器的進(jìn)口法蘭至反滲透淡水出水法蘭之間的整套單元設(shè)備。包含保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透本體裝置、電氣、儀表及連接管線、電纜等可獨(dú)立運(yùn)行的裝置。此外包含化學(xué)清洗裝置和反滲透阻垢劑加藥裝置，海水脫鹽系統(tǒng)中還包含能量回收裝置。

保安過(guò)濾器

為保證反滲透本體的運(yùn)行，即使有良好的預(yù)處理系統(tǒng)，仍需要設(shè)置精密過(guò)濾設(shè)備，起保障作用，故稱之為保安過(guò)濾器。保安過(guò)濾器不應(yīng)作為一般運(yùn)行過(guò)濾器使用，僅應(yīng)作保安過(guò)濾使用，通常設(shè)在高壓泵之前。 濾元的種類有多種，常見(jiàn)的有線繞式、熔噴式和碟片式。

反滲透水處理系統(tǒng)選擇的過(guò)濾精度一般為5µm。反洗和化學(xué)清洗效果不明顯，只能一次性使用

高壓泵

反滲透膜運(yùn)行時(shí)，需要經(jīng)高壓泵將水升至規(guī)定的壓力后送入，才能完成脫鹽過(guò)程。目前火電廠使用的高壓泵有離心式、柱塞式和螺桿式等多種形式，其中，多級(jí)離心式水泵使用廣泛。這種泵的特點(diǎn)是效率較高，可以達(dá)到90%以上，節(jié)省能耗。

反滲透本體

反滲透本體是將反滲透膜組件用管道按照一定排列方式組合、連接而成的組合式水處理單元。包括膜元件、膜殼。單個(gè)反滲透膜稱膜元件，將一只或數(shù)只反滲透膜元件按一定技術(shù)要求串接，與單只反滲透膜殼組裝構(gòu)成膜組件。

膜元件的選用

原水的水質(zhì)特點(diǎn)及對(duì)產(chǎn)品水的水質(zhì)要求決定了膜的選型。

1、 醋酸纖維膜

醋酸纖維膜(CA膜)，脫鹽率較低(95%-98%)

化學(xué)穩(wěn)定性較差，易水解，膜性能衰減較快，操作壓力高：膜表面光滑、不帶電荷，因此抗污染物沉淀的都能力較強(qiáng)，微生物不易在膜表面黏滯；膜的抗氧化能力強(qiáng)，要求水中維持0.3-0.1mg/l的游離氯，這部分的游離氯可維持保護(hù)膜不受的侵蝕，方式微生物、藻類生長(zhǎng)引起的污堵，因此處理污染較嚴(yán)重的地表水及廢水場(chǎng)合常用 CA膜。

2、芳香聚酰胺膜

3、復(fù)合膜

復(fù)合膜的脫鹽率較高（>99%），化學(xué)穩(wěn)定性好，耐生物降解，并且操作壓力低，復(fù)合膜要求的PH范圍比較寬，運(yùn)行時(shí)3-10，清洗時(shí)2-11清洗效果好，復(fù)合膜允許的運(yùn)行溫度為45℃（醋酸纖維膜為35 ℃）因此對(duì)于地下水和污染較輕的地表水，應(yīng)優(yōu)先選用復(fù)合膜。

新一代的復(fù)合膜由于抗污染能力強(qiáng)，適用于嚴(yán)重污染的地表水或廢水處理。

復(fù)合膜的特征是用兩種以上膜材料復(fù)合而成。它的制法是將極薄的皮層刮至在一種預(yù)先制好的微細(xì)多孔支撐層上。

復(fù)合膜用異種材料制成，可以分別針對(duì)致密層的功能要求選擇一種脫鹽性能的材料。針對(duì)支撐層的功能要求選擇另一種機(jī)械強(qiáng)度高的材料，從而實(shí)現(xiàn)高脫鹽率、高滲透通量。

此外，復(fù)合膜脫鹽層可以做的很薄，有利于降低膜的推動(dòng)壓力，降低了能耗。復(fù)合膜的這種結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)膜的高脫鹽率、高透過(guò)性、低推動(dòng)力、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和強(qiáng)抗壓密能力。復(fù)合膜易制成干膜，便于存放

• 這種膜的膜抗污染性使膜元件更光滑，污染物極難附著，更均勻，阻止及延緩污染的生成，更堅(jiān)固，無(wú)缺陷膜片，可耐更強(qiáng)力清洗，性能恢復(fù)更強(qiáng)（pH寬），流道寬且流動(dòng)更佳， 污染物不易沉淀而易沖走膜片短，局部通量更均勻， 多葉大幅減低通量值

• 全自動(dòng)及控制技術(shù)

• 每件產(chǎn)品的差異性更小每支截面進(jìn)水更均勻，減低了濃差極化程度

膜元件的型號(hào)

反滲透本體裝置中用來(lái)裝載反滲透膜元件的承壓容器稱為膜殼，在有些文獻(xiàn)又稱“壓力容器”。膜殼的外殼一般由環(huán)氧玻璃鋼布纏繞而成，外刷環(huán)氧漆。也有部分生產(chǎn)商的產(chǎn)品為不銹鋼材質(zhì)的膜殼。由于玻璃鋼具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)火電廠選用玻璃鋼材質(zhì)的膜殼。在2000年以前膜殼大部分為進(jìn)口產(chǎn)品，隨著生產(chǎn)工藝的提高，目前國(guó)內(nèi)也有不少生產(chǎn)商生產(chǎn)的產(chǎn)品在火電廠得到廣泛的應(yīng)用。

能量回收裝置

佩爾頓能量回收裝置

工作原理是反滲透的高壓濃水進(jìn)入佩爾頓回收裝置，進(jìn)行能量交換后，其能量傳遞給高壓泵，再經(jīng)過(guò)高壓泵提升壓力至海水反滲透裝置所需的運(yùn)行壓力。佩爾頓能量回收裝置只接觸反滲透的濃水部分。

渦輪式能量回收裝置

工作原理是原水經(jīng)高壓泵增壓后，進(jìn)入渦輪式能量回收裝置，與經(jīng)反滲透的高壓濃水進(jìn)行能量交換后，使原水的進(jìn)一步增壓至海水反滲透裝置所需的運(yùn)行壓力。渦輪式能量回收裝置接觸原水與濃水。

PX能量回收裝置

工作原理是進(jìn)入反滲透裝置的原水分成兩路，一路是40～45%的水量通過(guò)高壓泵增壓至反滲透的運(yùn)行壓力，另外一路55～60%的水量通過(guò)PX 裝置進(jìn)行能量交換，使給水的壓力增加接近反滲透的運(yùn)行壓力，不足部分由增壓泵升壓補(bǔ)償達(dá)到與高壓泵出口相同的壓力。 阻垢劑加藥裝置

反滲透的工作過(guò)程中，原水逐步得到濃縮，而終成為濃水，濃水經(jīng)濃縮后各種離子濃度將成倍增加。自然水源中Ca2+ 、Mg2+、 Ba2+、 Sr2+、 HCO、SiO2 等傾向于產(chǎn)生結(jié)垢的離子濃度積一般都小于其平衡常數(shù)，所以不會(huì)有結(jié)垢出現(xiàn)，但經(jīng)濃縮后，各種離子的濃度積都有可能大大超過(guò)平衡常數(shù)，因此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢。為防止結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，在反滲透系統(tǒng)中通常需要通過(guò)加藥裝置向系統(tǒng)中加入阻垢劑。

阻垢劑功能

1、抑制析出：阻垢劑具有吸附難溶性鈣鎂鹽等的功能。在右阻垢劑的條件下，阻垢劑和已析出的晶核的生長(zhǎng)點(diǎn)的陽(yáng)離子結(jié)合，使晶體的生長(zhǎng)抑制在離子水平，離子水平的晶體顆粒由于布朗運(yùn)動(dòng)不會(huì)沉降，可穩(wěn)定保持在水中。

2、分散功能：在有阻垢劑時(shí)，因?yàn)槲龀龅念w粒的粒徑小，難以凝聚，比沒(méi)有阻垢劑時(shí)析出的顆粒難沉降。

3、晶格變形效應(yīng)：在有阻垢劑的系統(tǒng)中，析出晶體有球形，多面體，雪花狀等不定型的狀態(tài)。不定型晶體是在晶體的生長(zhǎng)過(guò)程中，阻垢劑吸附在晶體生長(zhǎng)點(diǎn)上，使其表面生長(zhǎng)速度急劇下降，生長(zhǎng)與原來(lái)晶體不同的晶體，便于清洗時(shí)能達(dá)到較好的除垢效果。

4、低限效應(yīng)：阻垢劑的投加量比水中結(jié)構(gòu)成分低的多也能顯示器阻垢的效果。

5、增溶螯合作用

化學(xué)清洗加藥裝置

反滲透膜元件內(nèi)的膜片在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到無(wú)機(jī)鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性有機(jī)物的污染，這些污染物沉積在膜表面會(huì)導(dǎo)致反滲透裝置產(chǎn)水量和脫鹽率下降。因此，膜受到污染后，需要對(duì)反滲透裝置進(jìn)行化學(xué)清洗裝置

影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素

針對(duì)特定的系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率是反滲透膜的特性，而影響反滲透本體的水通量和脫鹽率因素較多，主要包括壓力、溫度、回收率、進(jìn)水含鹽量和pH值等影響因素。

壓力

反滲透進(jìn)水壓力直接影響反滲透膜的膜通量和脫鹽率。如圖所示，膜通量的增加與反滲透進(jìn)水壓力呈直線關(guān)系；脫鹽率與進(jìn)水壓力成線性關(guān)系，但壓力達(dá)到一定值后，脫鹽率變化曲線趨于平緩，脫鹽率不再增加。

溫度

脫鹽率隨反滲透進(jìn)水溫度的升高而降低，如圖所示。而產(chǎn)水通量則幾乎呈線性地增大。主要是因?yàn)?，溫度升高，水分子的粘度下降，擴(kuò)散能力強(qiáng)，因而產(chǎn)水通量升高；隨著溫度的提高，鹽分透過(guò)反滲透膜的速度也會(huì)加快，因而脫鹽率會(huì)降低。

含鹽量

水中鹽濃度是影響膜滲透壓的重要指標(biāo)，隨著進(jìn)水含鹽量的增加，膜滲透壓也增大。如圖所示，在反滲透進(jìn)水壓力不變的情況下，進(jìn)水含鹽量增加，因滲透壓的增加抵消了部分進(jìn)水推動(dòng)力，因而通量變低，同時(shí)脫鹽率也變低。

pH

不同種類的膜元件適用的pH值范圍差別較大，如醋酸纖維膜在pH 值4～8的范圍內(nèi)產(chǎn)水通量和脫鹽率趨于穩(wěn)定，在pH值低于4或高于8的區(qū)間內(nèi)，受影響較大。目前工業(yè)水處理使用的膜材料絕大多數(shù)為復(fù)合材料，適應(yīng)的pH值范圍較寬（連續(xù)運(yùn)行情況下pH值可以控制在3～10的范圍），在此范圍內(nèi)的膜通量和脫鹽率相對(duì)穩(wěn)定

回收率

反滲透系統(tǒng)回收率的提高，會(huì)使膜元件進(jìn)水沿水流方向的含鹽量更高，從而導(dǎo)致膜滲透壓增大，這將抵消反滲透進(jìn)水壓力的推動(dòng)作用，從而降低了產(chǎn)水通量。膜元件進(jìn)水含鹽量的增大，使淡水中的含鹽量隨之增加，從而降低了脫鹽率。

反滲透預(yù)處理的方法

在工程實(shí)踐中，不同的原水水質(zhì)，終確定的預(yù)處理工藝各不相同；另外，即使原水水質(zhì)相近，終確定的工藝流程也未必相同。無(wú)論采取何種預(yù)處理工藝，終目標(biāo)是通過(guò)經(jīng)濟(jì)可靠的處理工藝，將反滲透裝置進(jìn)水污染物濃度控制在一個(gè)較低的水平，以滿足反滲透裝置的進(jìn)水要求。

反滲透膜元件對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求

水源類型 地表水 地下水 海水 廢水

SDI(淤泥密度指數(shù)) ≤5.0 ≤4.0 ≤4.0 ≤5.0

濁度 ≤1.0NTU ≤1.0NTU ≤1.0NTU ≤1.0NTU

游離氯 復(fù)合膜 pH 3～11

溫度 其它 有些膜元件對(duì)化學(xué)耗氧量和鐵也有一定的要求

COD(KMnO4法)溫度調(diào)整

反滲透膜元件都有一個(gè)極限使用范圍，一般為0～45℃。適當(dāng)提高原水溫度，可以提高膜產(chǎn)水通量，減少膜元件的數(shù)量，降低了設(shè)備一次投資費(fèi)用。在工程實(shí)踐中，反滲透裝置的進(jìn)水水溫一般控制在15～25℃。

結(jié)垢控制

當(dāng)原水中的難溶鹽在膜元件內(nèi)不斷被濃縮且超過(guò)其溶解度極限時(shí)，它們就會(huì)在反滲透膜表面上沉淀，通常稱之為“結(jié)垢”。當(dāng)水源確定后，隨著反滲透系統(tǒng)的回收率的提高，結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)就越大。

在反滲透系統(tǒng)中，常見(jiàn)的難溶鹽為CaCO3、CaSO4和SiO2，偶爾也會(huì)見(jiàn)到CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3(PO4)2等化合物。結(jié)構(gòu)傾向CaCO3>CaSO4>SiO2> BaSO4 > SrSO4 >鋁、鐵、錳的氫氧化物

防止沉淀結(jié)垢的措施方法：

1、降低反滲透系統(tǒng)的脫鹽率

2、適當(dāng)提高水溫

3、調(diào)整 PH值

4、以上3中方法的綜合利用

結(jié)垢判斷

CaCO3結(jié)垢判斷

對(duì)于苦咸水（TDS≤10000mg/L），可根據(jù)朗格利爾指數(shù)（LSI）

對(duì)于海水（TDS>10000mg/L），可根據(jù)斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)（S&DSI）大小判斷。當(dāng)LSI或S&DSI為正值時(shí)，水中CaCO3就會(huì)沉淀。

朗格利爾指數(shù)又稱飽和指數(shù)，以LSI.表示，是水樣實(shí)測(cè)的PH值減去飽和PH值（PHs）所得的值。碳酸鈣在水中呈飽和狀態(tài)時(shí)，重碳酸鈣既不分解為碳酸鈣，碳酸鈣也不會(huì)繼續(xù)溶解，此時(shí)的PH值稱為飽和的PH值，以PHs表示。若水樣的PH值大于PHS，LSI.為正值時(shí)，碳酸鈣會(huì)從水中析出，這種水屬結(jié)垢型水；當(dāng)LSI.為負(fù)值時(shí)，原有水垢層會(huì)被溶解掉，使原材料裸露在水中受侵蝕，這種水稱作侵蝕型水；當(dāng)LSI.等于零時(shí)，水處于飽和狀態(tài)，這種水屬于穩(wěn)定性。飽和PH與飽和指數(shù)的概念有朗格利爾（Langelier）提出，用以判斷碳酸鈣水垢在水中是否會(huì)析出。并據(jù)此提出用加酸或用加堿處理方法來(lái)控制水垢的析出。

原水中的溶解性物質(zhì)會(huì)因過(guò)飽和狀態(tài)而析出，這些物質(zhì)按照其結(jié)構(gòu)傾向的大小的順序排列為

CaCO3>CaSO4>SiO2> BaSO4 > SrSO4 >鋁、鐵、錳的氫氧化物

所以LSI飽和指數(shù)法主要通過(guò)計(jì)算CaCO3溶解狀態(tài)時(shí)的PH來(lái)計(jì)算膜的結(jié)垢。

地表水和深井水常用LSI飽和指數(shù)法來(lái)計(jì)算，對(duì)于海水用穩(wěn)定指數(shù)法DSI

LSI=0表示水質(zhì)處于平衡狀態(tài)，不結(jié)構(gòu)也不腐蝕，水質(zhì)穩(wěn)定

LSI>0表示水中的CaCO3過(guò)飽和，有析出的傾向

工程中多采用加酸或加阻垢劑的方法來(lái)阻止結(jié)垢

鹽酸、硫酸均可以用來(lái)中和堿度，但加硫酸比較經(jīng)濟(jì)，同時(shí)反滲透膜對(duì)SO42-的脫出率比氯離子強(qiáng)，加酸硫酸；對(duì)于有些特殊水質(zhì)，含鈣，鋇，鉻等較多，加硫酸灰發(fā)生沉淀，此時(shí)應(yīng)選擇鹽酸。

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