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前言

 

与以井水为给水水源相比，以地表水为给水水源的反渗透水处理系统的工艺设计和系统监控更为复杂，各种参数的选定更加保守。其原因可归为以下几个方面：

 

1.地表水中的各种悬浮物和胶体的含量较高，需要更多的预处理；

 

2.市政水处理或反渗透预处理过程中往往引入了反渗透系统的污染物（如明矾、阳离子、聚合物电解质、正磷酸锌及活性碳微粒等），有机污染物以及微生物，藻类等生物活性较高的物质；

 

3.地表水的温度。总溶解固形物（tds）和污染物含量的季节性变化较大。

 

反渗透预处理

 

设计地表水反渗透系统首先应选择正确的预处理以减少和控制污染物。如果水的预处理选择得当，则反渗透系统就能正常运行。确定在系统中是否设计了合适的预处理的最好办法是进行现场小型实验或对使用同一给水水源的现有反渗透系统进行考察。但是，时间和费用往往限制了现场实验的实施。在缺乏小型实验或经验数据时，能反映季节变化的水质全分析变得更为重要。

 

反渗透设计人员应设计足够的预处理以使给水水质满足反渗透给水要求。预处理应减少悬浊物和胶体含量以使浊度＜1.0ntu（最好＜0.3ntu），15分钟sdi低于5.0（最好＜3.0）。

 

预处理还应减少有机物含量，由于有机物污染程度难于预测，因而膜生产厂家也无法提供最大含量的规定，但建议toc（总有机碳）含量应低于2.0ppm（以碳计）。这2.0ppmtoc大致相当于5ppm的总有机生物量，如反渗透膜以13gfd（加仑/英尺2/日，约合22.1升/平方米/小时）的水通量工作一年且在运行过程中这些有机物不被连续地冲掉或者未被定期地清洗掉时，就会在膜表面堆积达0.05英寸厚（约合1.27毫米，是给水隔网厚度的近两倍）。

 

预处理还应控制藻类和细菌的增长，由于生物污染程度难于预测，因而膜生产厂家也无法提供最大含量的规定，但建议在细菌含量为10,000cfu/ml（在每毫升中的菌落生成单位）时应引起注意。

 

反渗透设计

 

设计地表水反渗透系统时，设计人员应考虑设备投资和运行成本的平衡，既能保证产水量和产水水质，又能降低能耗，降低清洗频度。

 

影响地表水反渗透系统污染速度的主要因素按其重要性顺序排列如下：

 

1.膜材质类型（醋酸纤维膜或聚酰胺膜）

2.产水通量

3.横向流速

4.反渗透操作条件

5.反渗透膜元件结构

 

一、膜类型：

 

设计人员可以选择cab系列（醋酸纤维）膜元件或cpa系列（芳香族聚酰胺）膜元件。对于难处理的地表水或者废水系统，经常选用cab膜来代替cpa膜。cab膜的优点是膜表面光滑、不带电荷，在使用时可减小污染物（例如带电荷的有机物）沉积，并且微生物不易在其表面粘滞。在sem显微镜下可观察到cpa膜表面比较粗糙，另表面带负电荷，会吸引带电的有机物并将其粘滞在膜表面上。

 

cab膜还有一个优点，即在运行时给水中可含0.3～1.0ppm游离氯。氯作为消毒剂，可保护cab膜不受有害细菌侵蚀，还可防止因微生物和藻类的生长而引起的污堵。cpa膜本身能耐氯，但不能耐受其氧化性。因此要求除氯