反渗透中预处理工艺位置优化排列

砂滤与超滤的工艺位置

在以混凝砂滤工艺为核心的预处理系统中，混凝砂滤工艺的滤料成本 最低、滤料损失最小，截留悬浮物及降低浊度效果明显，不存在工艺性能衰 减问题，自然成为预处理系统处理一般原水的首端工艺。由于混凝- 砂滤工艺对COD去除能力有限，必要时可在该工艺前设置曝气生物滤池等生化反 应工艺以降低原水cod水平。在以超滤为核心的预处理系统中，超滤工艺的主要功能是截留悬浮物、胶体及大粒径有机物，其功能与混凝砂滤工艺相接近，其在工艺流程中的位置也与混凝砂滤工艺相当。但由于超滤的过滤精度较混凝砂滤更高、工艺成本更高，污染后性能衰减严重，对于高浊度、高cod原水而言，则需要盘滤、纤维过滤或曝气生物滤池等高效前处理工艺。一般而言，微滤工艺要求最大500微米过滤精度的前处理，超滤工艺要求最大100微米过滤精度的前处理。

炭滤与软化的工艺位置砂滤或超滤工艺对悬浮物、胶体与大粒径有 活性炭滤工艺存在吸附有机物及还原氧化剂的双重功效。在吸附有机物方面，活性炭既可以其巨大的深孔内表面积吸附小粒径有机物，又可以其有限的颗粒表面积吸附胶体与大粒径有机物。由于胶体与大粒径有机物在活性炭表面的附着将阻塞小粒径有机物进入深孔的通路，活性炭工艺更适合于对 小粒径有机物的吸附。而混凝机物的截留起到了对活性炭的保护作用。砂滤或超滤工艺之后，在树脂软化工艺之前。活性炭对小粒径有机物的去除作用，不仅可以保护反渗透膜免于有机物污染，还可有效保护软化用树脂不被有机物污染。因此活性炭工艺在预处理工艺流程中的位置一般在混凝氧化剂在反渗透系统中扮演着双重角色，它既对反渗透膜及软化树脂形成氧化降解作用，又对预处理各工艺及管线中的微生物污染具有抑制作用。活性炭工艺还原氧化剂之后，系统流程各后续工艺将不受氧化剂保护，当系统原水温度较高或微生物含量较高时，后续的交换树脂将受微生物的威胁。因此，对于微生物含量较高、原水温度较高、氧化剂含量较低的情况，活性炭滤工艺应置于离子交换工艺之后；对于微生物含量较低、原水温度较低、 氧化剂含量较高的情况，活性炭滤工艺应置于离子交换工艺之前。

精密过滤及其工艺位置

传统预处理系统中的砂滤、炭滤、软化等工艺，均为粒状滤料。系统运行过程中始终存在滤料碎屑下泄现象，甚至存在滤料本身事故下泄的威胁。此外，混凝剂的不合理投放也可能构成对膜系统的威胁。为防止预处理系统 滤料及絮凝剂下泄对膜系统的污染，传统预处理系统的最后一项多为精滤工艺。精滤工艺在此处的正常负荷极小，故常被称为保安过滤器。投放阻垢剂的工艺位置 在中小型预处理系统中处理难溶盐问题多采用软化工艺，而大型系统则多采用阻垢剂工艺。阻垢剂的投放点一般选在砂滤工艺之后、精滤工艺之 前。在此位置投放，避免了有效药液被砂滤截留，可利用精滤截留药液中的杂质，并借用精滤做再次药液混合。投放杀菌剂的工艺位置大中型系统的原水中一般不含余氯等杀菌剂，为防止大中型预处理及膜系统的微生物污染，预处理系统中应具有杀菌工艺，且杀菌的重点对象是砂滤工艺。当系统中存在炭滤工艺时，氧化性杀菌剂应投放在砂滤之前，这样既可阻止砂滤工艺中的微生物滋生，又可与活性炭构成典型的所谓生物活性炭工艺。当系统中不存在炭滤工艺，而投放二氧化氯、次氯酸钠等氧化性杀菌剂 时，需要投放亚硫酸钠还原剂使之还原，以防对反渗透膜系统的氧化损伤。为保护预处理全系统，氧化性杀菌剂应投放于砂滤工艺之前，还原剂应投放于精滤工艺之后。当超滤工艺置于此杀菌环内时，也可有效防止超滤膜的微生物污染。当投放的杀菌剂不具有氧化性时，无需投放还原剂，而且非氧化性杀菌剂进入反渗透膜系统后，还可有效抑制膜系统的微生物污染。预处理系统环境复杂、工艺多样，各工艺间的相对位置与具体的原水条件及膜系统要求密切相关，各工艺次序的设计具有一定的灵活性。