全麵解析反滲透內部結構及工作原理（下）

四、反滲透膜預處理方法

反滲透膜過濾方式與濾床式過濾器過濾不同，濾床是全過濾方式，即原水全部通過濾層。而反滲透膜過濾是橫流過濾方式，即原水中的一部分水沿與膜垂直方向透過膜，此時鹽類和各種汙染物被膜截流下來，並被沿膜與膜麵平行方向流動的剩餘的另一部分原水攜帶出，但汙染物並不能完全帶出，隨著時間的推移，殘留的汙染物會會使膜元件汙染加重，而且原水汙染物及回收率越高，膜汙染越快。

1、結垢控製

當原水中的難溶鹽在膜元件內不斷被濃縮且超過其溶解度上限時，它們就會在反滲透膜表麵上沉澱，我們稱之為“結垢”。當水源確定後，隨著反滲透係統的回收率的提高，結垢的風險就越大。目前出於水源短缺或排放廢水對環境影響考慮，提高回收率是一種習慣做法，在這種情況下，考慮周全的結垢控製措施尤為重要。在反滲透係統中，常見的難溶鹽為CaCO3、CaSO4和SiO2，其他會產生結垢的化合物為CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3（PO4）2。常用的阻垢方法是加阻垢劑。我車間用的阻垢劑為納爾科的PC191，歐美的NP200。

2、膠體和固體顆粒汙染的控

膠體和顆粒汙堵會嚴重影響反滲透膜元件的性能，如大幅度降低淡水產量，有時也會降低脫鹽率，膠體和顆粒汙染的初期症狀是反滲透膜組件進出水壓差增加。

判斷反滲透膜元件進水膠體和顆粒通用的辦法是測量水中的SDI值，有時也稱FI值（汙染指數），它是監測反滲透預處理係統運行情況的重要指標之一。

SDI（淤泥密度指數）是以單位時間內水濾過速度的變化來表示水質的汙染性。水中膠體和顆粒物的多少會影響SDI大小。SDI值可用SDI儀來測定。

3、膜微生物汙染控製

原水中微生物主要包括：細菌、藻類、真菌、病毒和其他高等生物。反滲透過程中，微生物伴隨水中溶解性營養物質會在膜元件內不斷濃縮和富集，成為形成生物膜的理想環境與過程。反滲透膜元件的生物汙染，將會嚴重影響反滲透係統的性能，出現反滲透組件間的進出口壓差迅速增加，導致膜元件產水量下降，有時產水側會出現生物汙染，導致產品水受汙染。如某些火電廠反滲透裝置在檢修時發現，膜元件及淡水管側長滿綠青苔，這是一種典型的微生物汙染。

膜元件一旦出現微生物汙染並產生生物膜，對膜元件的清洗就非常困難。此外，沒有清除的生物膜將引起微生物的再次快速的增長。因此微生物的防治也是預處理的主要任務之一，尤其是對於以海水、地表水和廢水作為水源的反滲透預處理係統。

防止膜微生物的方法主要有：加氯、微濾或超濾處理、臭氧氧化、紫外線殺菌、投加亞硫酸氫鈉。在火電廠水處理係統常用的方法是加氯殺菌和在反滲透前采用超濾水處理技術。

氯作為一種滅菌劑，它能夠使許多致病微生物快速失活。氯的效率取決於氯的濃度、水的pH值和接觸時間。在工程應用中，水中餘氯一般控製在0.5～1.0mg/L以上，反應時間控製在20～30min，氯的加藥量需要通過調試確定，因為水中有機物也會耗氯。采用加氯殺菌，實用pH值為4～6。

在海水係統中采用加氯殺菌與苦鹹水中的情況不同。通常海水中還有65mg/L左右的溴，當海水進行氯的化學處理時，溴會首先與次氯酸反應生成次溴酸，這樣其殺菌作用的是次溴酸而不是次氯酸，而次溴酸在pH值較高的情況下不會分解，因此，海水采取加氯殺菌效果比在苦鹹水中要好。

由於複合材質的膜元件對進水餘氯有一定要求，因此，采用加氯殺菌後，需要進行脫氯還原處理。

4、有機物汙染控製

有機物在膜表麵上的吸附會引起膜通量的下降，嚴重時會造成不可逆的膜通量損失，影響膜的實用壽命。

對於地表水來說，水中大多為天然物，通過混凝澄清、直流混凝過濾及活性炭過濾聯合處理的工藝，可以大大降低水中有機物，滿足反滲透進水要求。

五、反滲透技術的特點分析

1、反滲透的脫鹽率高，單隻膜的脫鹽率可達百分之九十九單級反滲透係統脫鹽率一般可穩定在百分之九十以上，雙級反滲透係統脫鹽率一般可穩定在百分之九十八以上。

2、由於反滲透能有效去除細菌等微生物、有機物，以及金屬元素等無機物，出水水質優於其它方法。

3、反滲透製純水運行成本及人工成本低廉，減少環境汙染。

4、減緩了由於源水水質波動而造成的產水水質變化，從而有利於生產中水質的穩定，這對純水產品質量的穩定有很大作用。

5、可大大減少後續處理設備的負擔，從而延長後續處理設備的使用壽命。