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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、 SrSO4结垢物质 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。膜所允许的铁浓度，由于pH值、溶氧的不同而变化很大，一般为0.1~0.05mg/L，加酸至pH=5.5，对膜无污染。给水中最大允许含铁量与含氧量和pH值的关系大致是： O2(mg/L) Ph 允许Fe2+( mg/L) ＜0.5 ＜6.0 4.0 0.5~10 6~7 0.5 5~10 ＞7 0.05 降低原水中大量铁、可采用曝气-锰砂过滤器 井水中存在H2S时，如被氧化成硫磺，会污染膜表面。可采用阳光曝气氧化、过滤脱硫。 重金属经氧化或空气氧化后，通过过滤或直流混凝过滤除去 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，注意管道系统的严密性，以防止空气进入系统使铁氧化。 采取过滤方式，过滤前须加凝聚剂。 为了防垢的加酸系统及加酸后的水系统都要采用防腐材料。 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。当悬浮物、胶体含量过多时，还需凝聚、澄清、过滤。 凝聚剂的使用要注意膜的性质，聚酰胺复合膜带负电荷，因此不可采用阳离子型的聚合物。 有效的混凝-过滤配合采用聚合铝和双滤料（0.6mm石英砂1.2mm无烟煤）及加凝聚剂混凝后再经细砂（0.3~0.5mm滤层800mm）过滤。 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。也可采用超滤除去有机物。 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：Cl2+H2O=HClO+H++Cl- 加入水中的氯只有1/2变成HClO，另外的1/2在水中产生Cl-，不起杀菌作用（反应产物的比例取决水的pH值和温度）。 采用NaClO时： NaClO+ H2O= HClO+NaCl 从以上两式的比较中可以看出一个NaClO相当于一个Cl2。 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。防止SiO2结垢的措施： 控制回收率，这是一种容易的防硅垢的方法，靠降低系统回收率使水中的浓度降低到符合溶解度（对给定的ph值和温度）的要求。 可采用石灰软化，一般可降低给水中50%的硅，或在澄清时加入氧化镁、氯化铁和铝酸钠。 无定形硅的溶解度取决于温度，提高水的温度可以防止结垢，也可以将提高温度与降低系统回收率结合使用。 发现硅的浓度过高时，必须立即清洗，硅垢一旦形成，就非常难于去除。
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