预处理系统对水处过程中的重要性

反渗透设备-预处理系统对水处过程中的重要性

无论是实验室超纯水机还是工程纯水、超纯水系统，只要是以反渗透工艺作为主要脱盐工艺，都离不开预处理系统，反渗透系统对给水水质要求较严格，一般最常用的聚酰胺复合膜的给水水质条件为：最大给水浊度1NTU、最大给水SDI（15）为5、游离氯容忍量<0.1ppm、此外，为防止原水经过反渗透膜浓缩时结垢，还必须对原水进行软化或阻垢处理。自来水出厂时浊度及淤泥污染指数（SDI）通常都可达标，但经过自来水管网及中间水箱到达客户用水点时，水质就得不到保证了；自来水厂通常用氯消毒，为保证消毒效果，游离氯含量通常较高，不能满足反渗透膜给水要求；至于导致原水结垢的钙、镁等硬度离子，自来水一般不处理，必须在原水进入反渗透膜之前，通过预处理处理掉或阻止其结垢晶体的生成。

一套反渗透系统运行的好坏，预处理效果起到了很大的作用。选择优质的预处理滤料，科学的设计预处理运行压力、流量、流速等运行参数，对反渗透系统显得尤为重要。以下是反渗透系统最常用滤料的技术指标及建议运行参数。

采用天然的石英矿石，经粉碎、筛选、水洗等工艺加工而成。外观呈多棱形、球状，白色，具有较高机械强度、截污能力强、耐酸。含硅量95%左右、比重2.5g/cm3左右、容重1.8g/cm3左右、有效直径小型过滤器选用0.35~0.5mm（大中型过滤器选用0.5~1.5mm）。石英砂可对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除，同时对原水中的浊度、色度起到降低作用，还可滤掉原水带来的颗粒、藻类等可见物。石英砂过滤器设计流速通常小于10~20m/h，反洗流速40~50m/h。对高污染倾向的原水(如地表水、受污染的井水等)，过滤流速必须小于10m/h(一般为5m/h)或采用二级介质过滤器。当压力式滤器进出口间压差增加0.3～0.6bar，重力式滤器压差增加1.4mH2O时，先反洗和然后正洗滤器以除去沉积物，反洗一般需要10分钟以上，大直径的滤器还须设置辅助气源擦洗。

国内产石英砂技术规格表

锰砂滤料

当以铁、锰含量较高的地下水作为反渗透系统原水时，可用锰砂对原水进行预处理。锰砂滤料是采用天然锰矿石加工而成，外观呈褐色，对于生活饮用水、地下水除铁、除锰有独特的效果。锰砂规格有：0.6-1.2 0.6-2 1-2 2-4 4-8 8-16 16-32mm等粒径。

国内产锰砂技术规格表

活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位，是水深度处理中不可缺少的工艺，它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。其作用主要有：

去色：可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。

脱氯：可去除因余氯所造成的嗅味。

去除有机物：可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物，如农药，杀虫剂，氯化烃，芳香族化合物，以及BOD与COD等。

去除有机氯：可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂（如氯气）所产的THMS等“三致”物质。有分析表明，自来水中“三致物质THMS占去大半，有效的去除对于提高水质量十分关键。

去除氨氮和亚硝酸盐：活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。

去除剩余氯或氧化剂：保护超滤、反渗透的滤膜（作为反渗透工艺的预处理）。

纯水、超纯水处理系统中，活性炭一般装填到活性炭过滤器内进行压力过滤，活性炭过滤器的运行流速在10m/h左右，反冲洗强度10L/ m2.s左右，运行过程中需要定期进行反洗（反洗周期视原水情况而定，如果进水浊度<2FTU，可每1~2天反洗一次，或按进出口压差达50~100KPa进行反洗。）。用于水处理的活性炭应选择椰子壳、核桃壳等果壳活性炭，这种活性炭比表面积不低于500m2/g，微孔总容积可达0.9cm3/g以上，粒度为0.59（28目）~1.65（10目）mm，容重0.4~0.5g/cm3。

国内产椰壳活性炭技术规格表

软化树脂

对于中小型反渗透纯水系统，可选用软水器作为预处理，软水器内部装填有离子交换树脂（通常是磺酸基聚苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂，也称001×7或732树脂。），当水中的Ca2+ 、Mg2+流过树脂层时，Ca2+ 、Mg2+被吸附并置换，反应方程式：2RNa + Ca2+ → R2Ca + 2Na+，树脂的吸附交换容量是一定的，当树脂饱和以后需要用工业盐将树脂上的Ca2+ 、Mg2+置换出来，使其从新具有吸附能力，这个过程叫再生，反应方程式：R2Ca + 2Na+ → 2RNa + Ca2+，再生出来Ca2+ 、Mg2+废液经冲洗排掉。

国内产树脂性能规格表