反滲透海水淡化方法

反滲透海水淡化方法第1頁/共74頁2023/3/222一、發(fā)展歷史滲透現(xiàn)象早在1748年就被法國的AhbleNclle，所發(fā)現(xiàn)。利用與滲透過程相反的過程進行海水淡化的設(shè)想是在1950年提出的。1953年首先由美國內(nèi)務(wù)部把反滲透的研究納入國家計劃，并在美國鹽水局的資助下進行了開拓性研究．結(jié)果證明利用醋酸纖維素商品膜可以從海水小制取淡水。第2頁/共74頁2023/3/223

1958年，美國加利福尼亞大學(xué)也采用醋酸纖維素膜成功地完成了海水淡化試驗，進而確定了著名的凝膠相轉(zhuǎn)化制備不對稱膜的工藝，并于1960年成功地研制出第一張高鹽截留率、高水通量的不對稱二醋酸纖維素海水反滲透膜，使反滲透法逐漸達到實用化水平，從而使反滲透分離從可能變成現(xiàn)實。第3頁/共74頁2023/3/224

經(jīng)過近三十年的不斷發(fā)展，海水淡化反滲透復(fù)合膜的性能已經(jīng)有了較大的提高，日前的反滲透復(fù)合膜系采用芳香族聚酰胺為材料，特征水通量達1978年的2倍，鹽的透過率大約為1978年的1／4，膜的脫鹽率高于99.3％，抗污染和抗氧化能力大大提高。技術(shù)的進步使得海水淡化制取飲用水，由原來的二級流程簡化為一級流程成為現(xiàn)實。

第4頁/共74頁2023/3/22520世紀(jì)80年代出現(xiàn)的采用微濾、超濾或納濾等膜技術(shù)作為反滲透海水淡化系統(tǒng)的預(yù)處理工藝．使得反滲透海水淡化裝置更加可靠。用膜技術(shù)作為海水反滲透的預(yù)處理，不需要加入絮凝劑、殺菌劑和還原劑等化學(xué)藥品，同時也省去了保安過濾器，使反滲透的進水水質(zhì)從傳統(tǒng)處理方法能夠達到的出水污染指數(shù)小于3改進到小于1，有效去除了進料海水中的膠體類物質(zhì)．保證了反滲透裝置的長期穩(wěn)定運行。第5頁/共74頁2023/3/226

在反滲透操作過程中，濃縮鹽水?dāng)y帶的相當(dāng)一部分能量，如不加以利用，將造成能量的極大浪費，各種形式的能量回收裝置相繼出現(xiàn)．先期的渦輪遠平式能量回收裝置，利用壓力較高的濃鹽水轉(zhuǎn)動渦輪，通過軸或其他傳動裝置，將其能量輸送至原海水。盡管其能量回收效率低于后期開發(fā)的正位移式能量回收裝置．其節(jié)能效果也相當(dāng)明顯，回收效率為50％-80％。

第6頁/共74頁2023/3/227最近開發(fā)的正位移式能量回收裝置回收效率更高．可達90％以上，從而使反滲透海水淡化裝置的能耗進一步降低。出于采用各種新的工藝和多種新技術(shù)的出現(xiàn)，也使得海水淡化的成本大大降低，反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步擴大。統(tǒng)計資料表明、1989年以前，采用反滲透技術(shù)進行海水淡化的淡化水產(chǎn)量占海水淡化市場的6％，到1997年底，其比例已上升至14％?，F(xiàn)今反滲透技術(shù)已成為海水淡化的主要方法之一。相比世界海水淡化市場，占有26．8％的份額。且海水淡化不斷向大型化方向發(fā)展，裝機容量也不斷擴大。

第7頁/共74頁二、反滲透基本原理(滲透過程)水流方向

滲透過程

濃水

淡水

半透膜第8頁/共74頁水流方向反滲透過程壓力

膜第9頁/共74頁2023/3/2210第二節(jié)、反滲透海水淡化工藝

由于反滲透膜可以阻止無機鹽分子的通過，因此反滲透工藝技術(shù)可以用于海水淡化領(lǐng)域。一般說來，反滲透海水淡化工藝可以分為三個部分：預(yù)處理、反滲透和后處理。加上因膜污染而不得不進行的膜清洗，所以反滲透工藝一般分四部分。第10頁/共74頁NaOHSWRO裝置保安過濾淡水高壓泵能量回收裝置壓力提升泵濃海水綜合利用進入生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈FeCl3Cl2H2SO4NaHSO3海水取水機械過濾或超濾混凝沉淀清水池典型反滲透海水淡化工藝流程第11頁/共74頁2023/3/2212絮凝劑酸處理氯處理海水砂濾除氯純凈水PH控制加氯

反滲透海水淡化工藝簡圖膜組件淡水缶預(yù)處理后處理能量回收裝置濃鹽水第12頁/共74頁2023/3/2213第13頁/共74頁超濾裝置實景圖第14頁/共74頁2023/3/2215第三節(jié)反滲透工藝流程

3.4.1流程由于反滲透膜的溶質(zhì)脫除率大多在0.9～0.95范圍內(nèi)，因此，要獲得高脫除率的產(chǎn)品往往需采用多級或多段反滲透工藝。在反滲透過程中，所謂級數(shù)是指進料經(jīng)過加壓的次數(shù)。如二級則是料液在過程中經(jīng)過二次加壓，在同一級中以并聯(lián)排列的組件組成一段，多個組件以前后串聯(lián)連接組成多段。

第15頁/共74頁2023/3/2216一級一段連續(xù)式反滲透流程料液槽高壓泵反滲透膜組件

（a)一級一段連續(xù)式反滲透流程濃縮液滲透液流程特點：料液進入膜組件后，濃縮液和滲透液連續(xù)排出，水的利用率較低。第16頁/共74頁2023/3/2217一級一段循環(huán)式反滲透流程原料液料液槽高壓泵反滲透膜組件

（b)一級一段循環(huán)式反滲透流程濃縮液滲透液流程特點：料液進入膜組件后，濃縮液一部分返回到料液槽，使?jié)饪s液的濃度不斷提高，水的利用率增大，但水質(zhì)有所下降。第17頁/共74頁2023/3/2218一級多段反滲透流程.流程特點：該流程常用于料液的濃縮，料液經(jīng)多步濃縮，其體積減少而濃度提高，產(chǎn)水量相應(yīng)增大。

。

此流程適用于處理量大，回收率高的場合。通?？嘞趟暗望}度水的凈化均采用此流程，隨著高性能膜的出現(xiàn)，海水淡化也采用此流程。

（b)一級多段反滲透流程濃縮液RORORO產(chǎn)品水濃縮液濃縮液原水第一段第二段第三段高壓泵第18頁/共74頁2023/3/2219二級一段循環(huán)式反滲透流程.流程適用：進料含鹽度高；一級達不到出水要求；膜的脫鹽率低，而水的滲透性又高。

（c)二級一段循環(huán)式反滲透流程滲透液濃縮液料液高壓泵高壓泵濃水排放第一級第二級第19頁/共74頁2023/3/2220多級一段反滲透流程.流程特點：可生產(chǎn)高純水

（a)多級一段反滲透流程濃縮液RORORO產(chǎn)品水原水第一級濃水二級濃水三級濃水高壓泵高壓泵高壓泵第20頁/共74頁2023/3/2221多級一段反滲透流程.流程特點：水的回收率提高

（b)多級一段反滲透流程RORORO產(chǎn)品水原水第一級濃水二級濃水三級濃水高壓泵高壓泵高壓泵第21頁/共74頁2023/3/2222多段反滲透裝置的排列原則：是保持裝置內(nèi)的平均流速（流量）大于或等于膜元件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的值，從而使裝置的濃差極化度小于其元件的濃差極化度。因此，無論是分段式或分級式流程的裝置均應(yīng)逐段或逐級減少并聯(lián)組件數(shù)，即所謂錐形排列。第22頁/共74頁2023/3/2223.

分段式錐形排列流程濃縮液RO產(chǎn)品水濃縮液原水RORO高壓泵分段式錐形排列第23頁/共74頁反滲透膜典型應(yīng)用過程濃縮液4段滲透液3段滲透液1段滲透液2段滲透液產(chǎn)品水高水回收率的反滲透級聯(lián)工藝第24頁/共74頁2023/3/2225除了以上幾種反滲透流程外，還有多級多段流程。對于流程的選擇，除了產(chǎn)量和產(chǎn)品的濃度兩個主要指標(biāo)外，需對裝置的整體壽命、設(shè)備費、維護、管理、技術(shù)可靠性等因素進行綜合考慮。例如，將高壓的一級流程改成兩級時使過程在低壓下進行，因而對膜、裝置、密封、水泵等方面均有利。多級連續(xù)操作級數(shù)為2～3級，即有2～3個單級串聯(lián)而成。由于這種過程通常只是最終一級在高濃度下操作，其他前幾個單級中，溶液的濃度均較低，滲透流率也相應(yīng)較大，所以總膜面積小于單級操作，接近間歇操作。第25頁/共74頁第四節(jié)海水淡化處理工程的幾個關(guān)鍵問題1海水預(yù)處理2淡化系統(tǒng)的選擇3能量回收裝置4防腐措施5投資及運行成本6工程建設(shè)管理第26頁/共74頁2023/3/2227一.海水預(yù)處理為了充分發(fā)揮反滲透淡化系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)越性，保證良好的設(shè)計性能和長時間的安全運行，特別是為了保證膜的使用壽命(一般情況下，自來水和苦咸水反滲透膜的使用壽命為5年，而海水膜的使用壽命為3年)，必須對原水進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，并應(yīng)控制反滲透器進水的各種參數(shù)，才能確保反滲透設(shè)備的長期安全運行。預(yù)處理和清洗不合理，會導(dǎo)致滲透量下降，并需要更換新的反滲透組件。因此，在反滲透工程設(shè)計上，必須仔細考慮預(yù)處理系統(tǒng)，以確保反滲透組件的給水質(zhì)量合格。

第27頁/共74頁(1)

殺菌滅藻

主要是控制海水中微生物的繁殖、污染 a.采用藥劑：次氯酸鈉 b.投加方式：連續(xù)氯化，有細菌后繁殖現(xiàn)象。 間斷氯化法 c.加藥量控制：1～2mg/Ld.藥品來源：電解海水（反滲透濃水）第28頁/共74頁（2）懸浮物及膠體的去除——過濾體的危害：微粒若進入反滲透系統(tǒng)將造成膜元件 的污堵，難以清洗。 懸浮物和膠體去除的主要方法：機械過濾+活性碳過濾/超濾

過濾方法優(yōu)點缺點常規(guī)過濾運行經(jīng)驗豐富設(shè)備占地面積大，且需備用出水水質(zhì)不穩(wěn)定，易受進水條件波動投資成本低對于＜5um的膠體、微生物無法去除出水水質(zhì)較差，一般濁度＜5NTU，SDI＜4常用過濾方法（砂濾與超濾）比較第29頁/共74頁過濾方法優(yōu)點缺點超濾設(shè)備模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，占地面積小投資及運行成本略高出水穩(wěn)定，受進水條件波動小出水水質(zhì)好，一般濁度＜0.2NTU，SDI＜2可以有效去除細菌、微生物，減緩反滲透膜的生物污染提高反滲透膜元件的產(chǎn)水通量第30頁/共74頁超濾膜組件第31頁/共74頁（二）

海水淡化系統(tǒng)的選擇海水淡化系統(tǒng)選擇需考慮的關(guān)健因素a回收率回收率不僅與膜元件的固有的特性（脫鹽率、平均水通量）有關(guān)，還與當(dāng)?shù)睾Ｋ|(zhì)、產(chǎn)水水質(zhì)要求、電價、預(yù)處理系統(tǒng)等有密切關(guān)系。

通?；厥章始s為35~50%，預(yù)處理為傳統(tǒng)過濾時，回收率不宜高于40%；b 膜通量 根據(jù)已經(jīng)運行的海水淡化系統(tǒng)，當(dāng)預(yù)處理為傳統(tǒng)預(yù)處理時，膜通量大多在13~15L/m2.h；c 膜元件選擇

第32頁/共74頁原水濃水淡水原水卷式反滲透膜元件淡水產(chǎn)水網(wǎng)反滲透膜進水網(wǎng)反滲透膜反滲透膜元件7根膜元件組裝在一根壓力管內(nèi)5根膜元件組裝在一根壓力管內(nèi)第33頁/共74頁2023/3/2234第34頁/共74頁2023/3/2235第35頁/共74頁2023/3/2236第36頁/共74頁DOW公司

SW30HRLE-400有效膜面積高，脫鹽率高透水量高與SW30HR-380相比，產(chǎn)水量增加25%對硼的脫除率高，可滿足飲用水的嚴格標(biāo)準(zhǔn)清洗液適應(yīng)范圍寬（PH1~12）縮短膜片長度，增加膜葉數(shù)的結(jié)構(gòu)，降低污染水平

有效膜面積：37m2

最高運行壓力：69Bar

穩(wěn)定脫鹽率：99.75%產(chǎn)水量：28m3/d第37頁/共74頁HYDRANAUTICS公司

SWC5有效膜面積高，脫鹽率高有效膜面積：34.5m2

最高運行壓力：69Bar

穩(wěn)定脫鹽率：99.6%產(chǎn)水量：22.3m3/dTORAY公司

TM820-400有效膜面積高，脫鹽率高清洗液適應(yīng)范圍寬（PH1~12）

有效膜面積：37m2

最高運行壓力：69Bar

穩(wěn)定脫鹽率：99.75%產(chǎn)水量：25m3/d第38頁/共74頁2023/3/22392.反滲透系統(tǒng)反滲透裝置的主體由反滲透膜堆和高壓系統(tǒng)兩部分組成。由于進水水質(zhì)不同，高壓泵把進水升壓至不同的壓力進入膜堆，透過膜的作為初級產(chǎn)品水，未透過膜的作為濃鹽水排放。設(shè)計的核心在于根據(jù)不同的原水水質(zhì)安排不同的水回收率，以及通過流程安排使系統(tǒng)盡可能的節(jié)能。自來水及苦咸水回收率可以做到45％－75％，甚至做到90％以上．海水反滲透系統(tǒng)，大中型裝置可以做到30％—50％。第39頁/共74頁2023/3/2240反滲透本體部分：主要由反滲透組件和高壓泵兩大部分組成。反滲透組件是整個系統(tǒng)的心臟部分，而高壓泵是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。高壓泵性能好壞對系統(tǒng)性能影響很大，因為它是運轉(zhuǎn)部件，容易磨損和出現(xiàn)故障，而反滲透組件是靜止部件，只要預(yù)處理得當(dāng)其性能是穩(wěn)定的。第40頁/共74頁2023/3/2241

用作反滲透高壓泵的種類有往復(fù)泵、離心泵、單螺桿泵和高速泵。小型的實驗室反滲透裝量，可選用往復(fù)泵；反滲透水處理工程，以不銹鋼的多級離心泵和高速泵為宜；對于壓力不高、流量不大的反滲透裝置，亦可以選用單螺桿泵或其他類型的泵。

高壓泵：第41頁/共74頁2023/3/2242反滲透過程中沒有相變，是一種節(jié)能技術(shù)。以海水為例，把1立淡化海水時，高壓廢鹽水的排放量可占進水流量的70％，壓力一般從5.5MPa降至常壓，能量損失約70%。為了降低淡化水的操作費用，通常在濃鹽水排放管線上安裝能量回收裝置。目前世界上大致有二種能量回收裝置更多地應(yīng)用在海水淡化中，根據(jù)出現(xiàn)先后次序：渦輪式能量回收系統(tǒng)、PX壓力交換能量回收系統(tǒng)。能量回收裝置：第42頁/共74頁

用于回收高于濃鹽水能量的設(shè)備有：渦輪機(包括沖擊式水輪機)、各種旋轉(zhuǎn)泵(離心泵和葉片泵)、正位移泵和流動功裝置。

能量回收裝置是膜法海水淡化發(fā)展的前提條件，海水含鹽量高，滲透壓力，需要提供較高的工作壓力（4~7MPa），而反滲透膜間壓差僅0.2~0.3MPa，其余95%以上的能源就浪費了，故早期膜法海水淡化技術(shù)發(fā)展十分緩慢；近年來，能量回收技術(shù)得到顯著提高，能量回收率已經(jīng)達到95%，能量回收技術(shù)的提高促進了膜法海水淡化的發(fā)展，膜法海水淡化的發(fā)展也刺激了能量回收技術(shù)的提高。第43頁/共74頁2023/3/2244

通常渦輪機和旋轉(zhuǎn)泵多用于大型海水淡化裝置，流動功裝置多用于小型淡化裝置。傳統(tǒng)能量回收裝置可以回收濃水能量的60％左右，使用最新開發(fā)的壓力交換能量回收裝置可回收濃鹽水能量的92％以上，因此安裝此裝置后可使淡化水的電力消耗大為降低。第44頁/共74頁2023/3/2245能量回收器按照工作原理主要分類兩類：離心式原理和正位移式原理離心式能量回收裝置離心式能量回收裝置利用水利透平原理，通常是將高壓濃鹽水通過透平使其中的壓力能首先轉(zhuǎn)換成軸功。再利用軸功驅(qū)動泵從而使流過泵的進料海水增壓，即經(jīng)過“壓力能￣軸功￣壓力能”兩個階段的轉(zhuǎn)換過程，其能量傳遞效率為50%￣70％。主要類型：反轉(zhuǎn)泵型、能量回收透平等。這些技術(shù)是在回收高原濃鹽水中壓力能的同時，通過減少高壓泵的輸出壓力來降低淡化系統(tǒng)的能耗，進而降低產(chǎn)水成本。離心式能量回收器內(nèi)于其能量回收效率相對較低(50—80％)，目前主要用于中小型淡化裝置。第45頁/共74頁2023/3/2246法蘭西斯型能量回收透平反轉(zhuǎn)泵，屬于最早的能量回收裝置。通常采用葉片式離心泵反轉(zhuǎn)運行，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，但由于水力流動性能不佳，能量回收效率較低，通常約為30％。此泵在工作性能上對工況的要求嚴格和苛刻。目前這種能量回收裝置在淡化廠較少被采用。

以上這兩種屬于第一代能量回收裝置。第46頁/共74頁(1)透平式能量回收裝置流程原理圖給水高壓泵能量回收裝置濃水淡化水反滲透裝置第47頁/共74頁(2)壓力交換式能量回收裝置流程原理圖高壓泵給水壓力交換器淡化水濃水增壓泵第48頁/共74頁壓力交換式能量回收裝置電耗＜2.5kw.h/m3第49頁/共74頁2023/3/22501990年．第二代能量回收裝置進入市場，這種能量回收裝置將泵和透平兩部分通過同一根軸有機地結(jié)合為一個整體，采用耐腐蝕的合金材料制成，較第一代更可靠，需要的維護量更少。膜組件中排放出的高壓濃鹽水在驅(qū)動透平旋轉(zhuǎn)的同時帶動同軸的泵T作，使得通過泵的海水得到進一步增壓，從而達到節(jié)能的目的。鹽水和海水的壓力和流量可以不同．該裝置全部由鹽水來驅(qū)動，無須外加能量。核能量回收透平采用新開發(fā)的耐海水腐蝕的雙相不銹鋼材料加工而成，工作性能穩(wěn)定可靠，維護量小。

第50頁/共74頁2023/3/2251正位移原理能量回收裝置

20世紀(jì)90年代后期山現(xiàn)了第三代能量問收漿置，它與前兩代能量回收器完全不同，既不包括泵部分，也不包括透平部分。這類能量回收裝置采用正位移原理的能量回收裝置，是利用高壓濃鹽水直接增壓進料海水。此方法只需經(jīng)過“壓力能￣壓力能”一次轉(zhuǎn)換過程，能量傳遞效果可達90％—96％。

這種技術(shù)主要是在相同系統(tǒng)產(chǎn)量的情況下通過減少高壓泵增壓海水流量的方式降低系統(tǒng)能耗。能量回收效率較高(＞90％)，對裝置處理負荷適應(yīng)性強等優(yōu)點，目前應(yīng)用較多。

余壓能量回收技術(shù)現(xiàn)已成為海水淡化技術(shù)的熱門話題之一，正位移式能量回收器也成為研究的重點。

第51頁/共74頁2023/3/2252反滲透談化系統(tǒng)用正位移式能量回收器，通過直接傳遞的方式將反滲透系統(tǒng)排放出的高壓鹽水個的壓力能傳遞給低壓進料海水，即用高壓鹽水來直接增壓進料海水，從而達到節(jié)能降耗的目的。下圖是其工作原理示意圖，水壓缸1中高壓鹽水推動活塞及海水向右運動，即為增壓過程；與此同時，水壓缸2中低壓海水推動活塞及泄壓鹽水向左運動，即為泄壓過程。

。第52頁/共74頁2023/3/2253每個水壓缸增壓和泄壓過程是交替進行的．這樣才能保證進料海水被連續(xù)增壓，而泄壓鹽水被連續(xù)排放，使得反滲透系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定高效地運行。

水壓缸兩端的閥門主要是用來控制增壓和泄壓過程的啟動和停閉的．水壓缸中的活塞主要是起隔離作用，防止活塞兩側(cè)鹽水與海水間的混合，以減少由于兩種不同濃度液體的混合而對反滲透淡化過程造成不良的影響。第53頁/共74頁兩種能量回收裝置的比較透平式能量回收壓力交換式能量回收能量回收原理利用濃縮水余壓沖擊反擊式渦輪機驅(qū)動多級離心泵柱塞泵原理對濃縮水余壓進行置換回收回收效率35~80%92~95%能耗低高設(shè)備投資低高

另需配增壓泵安裝簡單，占地空間小簡單啟動/運行簡便，如同普通離心泵復(fù)雜，需聯(lián)動調(diào)試第54頁/共74頁2023/3/2255反滲透結(jié)垢與膜清洗

反滲透膜僅允許水分子通過，其他鹽類或者雜質(zhì)將很容易導(dǎo)致反滲透膜的結(jié)垢污染。導(dǎo)致反滲透組件污染堵塞的因素有五個方面，它們是結(jié)垢物、金屬氧化物、粒狀懸浮物、膠體和微生物的污染。

(1)碳酸鈣、硫酸鈣、鋇、鋁等鹽類及硅酸鹽結(jié)垢的污染溶解在給水中的難溶鹽在反滲透過程中，在濃水側(cè)濃縮而使?jié)舛葎≡?，超過溶解度即產(chǎn)生沉淀。在淡水、咸水和廢水處理時，主要是碳酸鈣和硫酸鈣引起的結(jié)垢物。內(nèi)于結(jié)垢對膜的污染，滲透液流很快下降．設(shè)備樂降增加．反滲透設(shè)備的效率降低。這種現(xiàn)象可通過相應(yīng)的水處理方式和用低壓或高壓水沖洗膜組件來防止。第55頁/共74頁2023/3/2256實際過程中防止結(jié)垢物生成的措施鈉離子交換法：用鈉離子交換器作為預(yù)處理裝置，使硬度鹽類轉(zhuǎn)化為溶解度較大的鈉鹽，從而防止硬度鹽類折出。加入阻垢劑：加磷酸鹽或其他種類的阻垢劑主要防止硫酸鈣垢，它能起到穩(wěn)定鈣離子的作用．使其不從溶液中析出．可提高原水的利用率。采用石灰預(yù)處理以降低碳酸鹽硬度法：對于大容量未處理，特別是地表水作為水源時，可采用石灰凝聚過濾處理以降低原水中的碳酸鹽硬度，同時還可以降低原水中的鐵、錳及有機物的含量，使污染指數(shù)降低。第56頁/共74頁2023/3/2257氫離子交換后噴淋脫碳：對于碳酸鹽硬度非常高的水，可用弱酸離子交換器作為反滲透的預(yù)處理，其出水采用噴淋式脫碳器以除去大量二氧化碳。這樣可以使反滲透組件進水的殘留碳酸接硬度降低，而且組件是在弱酸范圍內(nèi)運行．因此滲透回收率高，而相應(yīng)滲透液中過剩的陰離子和陽離子含量少。加酸：加酸后可以降低碳酸鹽硬度和游離的碳酸。加酸量應(yīng)控制在使水的飽和指數(shù)達到零或負數(shù)，一般情況下要調(diào)整加酸量使溶液的PH值控制在5.5－6.5左右。

第57頁/共74頁2023/3/2258(2)金屬氧化物的污染海水中溶解性物質(zhì)鐵、錳或硫化氫，遇到空氣或氯可能氧化和沉淀。如氫氧化亞鐵、氧化錳等，形成不溶解性肢體或微細狀態(tài)時，會導(dǎo)致膜部分或全部地被堵塞。膜允許的鐵濃度，小于PH、溶解氧的不同而變化很大。

在加酸至PH為5.5時、一般對膜無污染。因為較低的PH可防止鐵氧化成不易溶解的三價鐵氧化物。金屬管道生銹時形成的鐵、銅等金屬氧化物通過滲透器表面時，將形成一層鐵銹而堵塞膜。為防止鐵銹形成，可用曝氣的方法處理后，再經(jīng)砂濾、錳氟石過濾，用酸調(diào)PH或用鈉氟石軟化的方法對進水進行處理。

第58頁/共74頁2023/3/2259通常為防止?jié)B透器膜結(jié)垢而加酸將PH調(diào)至小于6，為此，加酸以后的設(shè)備和管道均應(yīng)耐腐蝕，低壓部分的管道大多采用硬聚氯乙烯，高壓部分的泵和管道可采用不銹鋼或特種不銹鋼，或者采用PVC襯里、橡膠襯里的鋼管。進水中存在的硫化氫．如被氧化成硫磺就會污染膜表面可用強烈的陽光強制地使硫磺單獨分開．過濾除去。第59頁/共74頁2023/3/2260(3)粒狀懸浮物有些不溶性的物質(zhì)如2微米以上的砂、粘泥、二氧化硅等，一般可以過濾出去。但水中最多的懸浮物直徑小于2微米，當(dāng)水中有2－10微米的懸浮顆粒存在時，常易被較小的懸浮物完全包圍而形成膠態(tài)，因此需加凝聚劑使之聚合。石灰處理也能將膠體和不溶性物質(zhì)絮凝。在絮凝后．為了保證無石灰沉淀物或凝聚劑漏過，可采用雙濾料過濾器以除去不溶物。大于10微米的顆粒不允許進入反滲透組件，特別對于中空纖維的反滲透器，其平均間距約為25微米，因此要求5微米以上的粒子全部被除去。為此，在反滲透組件前，均設(shè)量5微米的保安過濾器。第60頁/共74頁2023/3/2261(4)膠體地面水小含膠體較多，主要是鋁硅酸鹽類的熟土，這種膠體顆粒在0.1－0.3微米的范圍內(nèi)，帶負電。單用過濾器無法除去，因此廣泛采用凝聚、沉淀、過濾或直流凝聚過濾法，使微小的肢體顆粒在加凝聚劑后增大至10－20微米被過濾除去。當(dāng)懸浮物和膠體含量多時，還需加澄清沉淀設(shè)備。反滲透組件的進水，一般規(guī)定其污染指數(shù)應(yīng)小于3。污染指數(shù)是指預(yù)處理后水中懸浮物和膠體物的數(shù)量。如果污染指數(shù)大于3，就需要加強預(yù)處理以降低污染指數(shù)；對于螺旋卷式反滲透組件，由于其流道設(shè)計合理，可以使進水的污染指數(shù)小于5，這方面的代表有日本的Tomy公司。第61頁/共74頁2023/3/2262(5)生物污染生物對膜的損壞：生物有機物對醋酸纖維素膜影響較大，可使之發(fā)生生物降解。細菌會侵害醋酸纖維素膜，并使膜的醋酸化度減少．脫鹽率大大降低。因此使用醋酸纖維素膜時，反滲透設(shè)備內(nèi)應(yīng)保持適量的殘留氯，但過量的殘留氯會使膜的性能降低，一般活性氯保持在0.1－0.5mg／L。生物增長導(dǎo)致膜的通道堵塞：聚酰膜能耐微生物的侵襲，但微生物會積聚繁殖使組件內(nèi)部通道堵塞，因此聚酰膜需要定期地用甲醛消毒。如果預(yù)處理采用加氯消毒，則需要脫去殘余氯，以免芳香聚酰胺膜被活性氯氧化而受損傷。第62頁/共74頁2023/3/2263標(biāo)準(zhǔn)的脫氯法是用活性炭過濾器。但活性炭過濾器價格較高。活性炭與進水中的余氯接觸后．易使顆粒粉碎成細末。若不更換，活性炭細粉末同樣可以構(gòu)成膜表面形成沉淀的污染源；為避免活件炭細木的穿透，也可以在活性炭層底部鋪設(shè)石英砂層。如果通過活性炭濾層時的原水中有剩余氯，則濾層內(nèi)留下的細菌會聚集；活性氯也可以通過加一些化學(xué)還原劑除去，如硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、過氧化氫和亞硫酸鈉，其中以亞硫酸氫鈉對反滲透設(shè)備的脫氯最為經(jīng)濟有效。在殘余氯含量不高時，可用紫外燈與亞硫酸鈉沖擊處理法。

第63頁/共74頁2023/3/2264反滲透組件污染的一般持征第64頁/共74頁2023/3/2265

如果微生物在進水中末被除去或尚未使之失活，微生物會在機械過濾器中大量繁殖．以致造成床層偏流，降低過濾效率，還可以在反滲透膜上繼續(xù)生長，縮短膜的使用壽命。微