反渗透技术是现代水处理领域中的重要手段,其工作原理是通过半透膜的选择性透过,将水分子与溶质分离。然而,反渗透膜的性能和寿命很大程度上取决于进水水质,因此对进水水质有严格的要求。本文将详细讨论反渗透进水的水质指标及其处理方法。
1. 浊度:进水浊度应小于1NTU,过高的浊度可能导致膜表面的沉积和污染。可通过过滤、絮凝沉淀、微滤和超滤等方式降低浊度。
2. SDI15:这是评价进水颗粒物对膜污染的重要指标,应低于15。SDI值可以通过过滤和预处理步骤降低。
3. 颗粒物和悬浮物:颗粒物数量应小于100个/ml,悬浮物含量需控制在极低水平。同样采用过滤、絮凝、沉淀和微滤、超滤等手段去除。
4. 微生物:微生物含量需小于1个/ml,防止生物污染。采用杀菌措施,如微滤和超滤,以及添加阻垢剂来抑制微生物生长。
5. 金属离子:铁和锰的浓度分别应低于50ug/l,过高会影响膜性能。可通过氧化、沉淀或过滤去除。
6. LSI指数:石灰饱和指数(LSI)用于评估水处理过程中结垢的风险,应确保LSI<0以防止碳酸钙等结垢。
7. 回收率:不同结垢物质(如硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶和氟化钙)的浓度受回收率影响,需通过调整回收率和使用阻垢剂来防止结垢。
8. TOC、COD、BOD和有机物:总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)分别应低于10mg/l、10mg/l和5mg/l,有机物可能导致膜污染。活性炭吸附、过滤和吸附树脂可有效去除。
9. pH值:pH值需维持在3-10之间,过高或过低都可能损害膜。通过添加酸或碱进行调节。
10. 温度:操作温度应在5-45℃,过高会加速膜老化,过低可能影响水的流动性和膜性能。
11. 余氯:余氯浓度应低于0.1mg/l,以避免对聚酰胺复合膜的氧化。通过活性炭吸附或还原剂如亚硫酸钠消除余氯。
12. 表面活性剂:选择合适的阳离子或两性表面活性剂,避免产生泡沫和污染。
13. 预处理方法:包括介质过滤(如多介质过滤器)、微絮凝、脱氯、软化、微滤/超滤等步骤,以改善进水质量,保护反渗透膜。
微滤/超滤作为预处理,能显著降低SDI和浊度,减少胶体污染,提高反渗透系统的稳定性,并减少清洗频率。微滤膜孔径一般在0.1-20um,超滤膜切割分子量在20,000-750,000道尔顿,材料多样,适应性强,能耐受一定的pH范围和消毒处理。
反渗透进水的水质控制是一个综合性的过程,涉及多种预处理技术和参数管理,以确保反渗透系统的高效稳定运行。