納濾系統發熱

A. 急：高分求助：水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸鹼等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。

對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低，在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理，除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI（15分鍾）值應小於3。

5.1化學預處理

為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

1 加酸－防止結垢

在進水中可以加入鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用，商品硫酸有20％和93％兩種濃度規格。93％的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93％硫酸時一定要小心，在稀釋到66％時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸（無添加劑）購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30－37％。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數（LSI）。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小（水壺中的水垢就是這樣形成的），隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5（比較保守的設計是LSI為＋1.8）。

2 加鹼－提高脫除率

在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉（NaOH），購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100％的片鹼，也有20％和50％的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理，二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因：

a．在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。

b．某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

c．二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高（特別是高於9時）。

d．硼的脫除率在高pH下也較高（特別是高於9時）。

加鹼應用有一個特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統）過程，將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水，苦鹹水在高pH下會有污染問題（比如硬度、鹼度、鐵、錳等）。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。

3 脫氯葯劑－消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統（50－100gpm）中一般採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去為止，一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉（SBS）是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5－99％，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2％的溶液的使用期為3－7天， 10％以下的溶液使用期為7－14天。從理論上講，1.47ppm的SBS（或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉）能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8－3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置（靜態攪拌器）。

SBS脫氯反應：

·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）

·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫酸氫鈉） + HCl （鹽酸）

·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。

SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，而且在少數情況下進水中存在硫還原菌（SBR），亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫（H2S）作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

CPA膜的耐氯能力大概在1000－2000ppm小時（透鹽率增加一倍），1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高（90華氏度以上）、pH（7以上）升高和過渡金屬存在（比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等）而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000－200,000ppm小時（發生透鹽率明顯增加），這個值相當於在RO進水中含有1.9－7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。

在加州的一個三級廢水處理裝置上發現，在氯胺濃度6－8ppm進水條件下，膜的脫鹽率在2－3年內從98％降到了96％。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物，游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多，如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此，使用過量的氨是非常關鍵的，系統監測要確保這一點。

4 阻垢劑和分散劑

許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等），這些聚合物的分子量在2000－10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心，在鐵含量較高時可能會引起膜污染，這種污染會增加膜的操作壓力，有效清除這類污染要進行酸洗。

如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑，在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物，污染會造成操作壓力增加，而且這種污染物清洗非常困難。

六偏磷酸鈉（SHMP）是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑，但隨著專用阻垢劑的出現，用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配製一次溶液，因為暴露在空氣中會水解，發生水解後不僅會降低阻垢效果，而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢，LSI可達到＋1.0。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度（碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低），TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度（這是因為高離子強度干擾了晶種的形成）。

最常見的結垢性無機鹽有：

◆ 碳酸鈣（CaCO3）

◆ 硫酸鈣（CaSO4）

◆ 硫酸鍶（SrSO4）

◆ 硫酸鋇（BaSO4）

不太常見的結垢性礦物質有：

磷酸鈣（Ca3(PO4)2）

氟化鈣（CaF2）

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有：

● 礦物質結垢

● 金屬氧化物和氫氧化物（鐵、錳和鋁）

● 聚合硅酸

● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物）

● 生物性污染物

硅酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成硅酸鐵，硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合，靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，推薦加酸點要在上游足夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2－5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7－10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後，RO濃水中難溶鹽最大飽和度，以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況，以正常未加葯時的飽和度為100％計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。

選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題：

● 與相關RO膜的兼容性如何？

● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表？

● 與反滲透進水中的任何成分（比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等）有沒有不可逆反應？

● 推薦添加量和最大添加量是多少？

● 有沒有特殊的排放問題？

● 是否適於飲用水應用（有必要時）？

● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎？

● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務？

表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度

垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值

碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸鈣
400%
230%

硫酸鍶
1,200%
800%

硫酸鋇
8,000%
6,000%

氟化鈣
12,000%
未給出

硅酸
300 ppm 或更高
100%

鐵
5 ppm
未給出

鋁
4 ppm
未給出

5.2軟化預處理

原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

1石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純鹼）得到進一步降低：

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰－純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。

通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統（大於200m3/H）才會考慮選擇石灰軟化工藝。

2樹脂軟化

a．強酸型樹脂軟化

使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。

b．弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。

● 再生所需要的酸量不大於105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響；

● 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；

弱酸型樹脂處理的缺點是：

● 殘余硬度

如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，並採取相應的措施。

● 處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的TDS，因此，我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

5.3去除膠體和顆粒物

1介質過濾

從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。

在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L／(min.m2)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。

2除鐵、錳——氧化過濾

通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：

4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2

4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。

處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。

海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。

3 微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加葯量。

為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯醯胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉澱，還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。

當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。

4微濾/超濾

採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與採用傳統預處理工藝的反滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。

● MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

● 由於膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。

● 由於膠體污染減少，反滲透系統的清洗頻率明顯降低。

● 與一些傳統過濾工藝相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。

● 與採用大量化學品的傳統工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

B. 燒開水後，水面上有一層白色的漂浮物是什麼東西對人體有害嗎

水垢。水垢太多易引起結石，注意燒開後沉澱後再喝。

水垢是水受熱後從中沉澱出的化合物和雜質的混合物，主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，長時間形成的水垢才會粘在炊壺上，還有一部分是漂浮在水面上的。

拓展資料：

水垢主要有以下幾種清除方法：

1. 小蘇打除水垢。用結了水垢的鋁制水壺燒水時，放1小勺小蘇打，燒沸幾分鍾，水垢即除。

2. 檸檬除水垢。把檸檬切片放入燒水壺（越薄越好，目的是讓檸檬酸盡量釋放出來）水燒開煮沸5分鍾左右，燒開後讓檸檬在水中浸泡2分鍾即可除去。

3. 醋除水垢。如燒水壺有了水垢，可將幾勺醋放入水中，燒一二個小時，水垢即除。如水垢中的主要成分是硫酸鈣，則可將純鹼溶液倒在水壺里燒煮，可去垢。

4. 離子交換除水垢法。採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。

5. 膜分離除水垢。納濾膜（NF）及反滲透膜（RO）均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。膜分離除水垢方法的特點是，效果明顯而穩定，處理後的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。

6. 水垢清潔劑清除水垢。水垢清潔劑主要成分是羥基丙三酸，原料安全無毒還環保。這種水垢清潔劑使用便捷而且效果好，有合適的劑量和比較詳盡的說明，很適合家庭用戶使用。

參考資料:水垢-網路

C. 常用的濾芯有幾種有什麼特點

空氣濾芯

空氣濾芯又叫空氣濾筒、空氣濾清器、風格等。主要用於工程機車、汽車、農用機車、實驗室、無菌操作室及各種精密操作室中的空氣過濾。

PP濾芯

PP濾芯也叫做PP熔噴濾芯，熔噴過濾芯由聚丙烯超細纖維熱熔纏結製成，纖維在空間隨機形成三維微孔結構，維孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布，集表面、深層、精精過濾於一體，可截留不同粒徑的雜質。濾芯精度范圍0.5－100μm，其通量是同等精度峰房濾芯的1.5倍以上，可配置不同型號的端蓋接頭，滿足各種工程安裝的需要。

線繞濾芯

由具有良好過濾性能的紡織纖維紗線精密纏繞在多孔骨架上精製而成的。其紗線材料有丙綸纖維、晴綸纖維、脫脂棉纖維等。纏繞時通過控制紗線的纏繞松緊度和稀密度，可以製成不同精度的過濾芯，能有效去除各種液體的懸浮物、顆粒雜質等，對各種液體有較高的凈化效果。

折疊式微孔濾芯

折疊式微孔濾芯採用聚丙烯(Polypropylene)熱噴纖維膜，尼龍(Nylonb)聚四氟乙烯(PTEE)微孔濾膜等為過濾介質製作成的精密過濾器件，具有體積小，過濾面積大，精度高等優點。過濾精度范圍可從0.1μm至60μm。濾芯端蓋密封及整體結構連接均採用熱熔粘接。濾芯接頭為國際通用的三種型式:222接頭、226接頭、平口。產品在出廠前均經過嚴格的完整測試，以確保產品的性能穩定。

活性炭濾芯

活性炭濾芯產品有兩大類：壓縮型活性炭濾芯、散裝型活性炭濾芯。

1、壓縮型活性炭濾芯採用高吸附值的煤質活性炭和椰殼活性炭作為過濾料，加以食品級的粘合劑燒結壓縮成形。壓縮活性炭濾芯內外均分別包裹著一層有過濾作用的無紡布，確保炭芯本身不會掉落炭粉，炭芯兩端裝有柔軟的丁晴橡膠密封墊，使炭芯裝入濾筒具有良好的密封性。

2、散裝型活性炭濾芯將所需要的活性炭顆粒裝入特製的塑料殼體中，用焊接設備將端蓋焊接在殼體的兩端面，殼體的兩端分別放入起過濾作用的無紡布濾片，確保炭芯在使用時不會掉落炭粉和黑水。根據客戶的需要，殼體端蓋可做成不同型號的連介面。介面方式有：平壓式、管道式（型號有：4042、4044、4046等）。

雙節濾芯

上節：聚丙烯熔噴濾芯精度5μm

下節：顆粒活性炭濾芯內置活性炭170g

材質：ABS、PP

長度：250mm外徑：70mm通量：8L/S總通量：6-8T

活性炭指標：強度>90；碘值(mg/g)>950；亞甲藍值(mg/g)>120

D. 純水機之中的RO前處理技術應用有哪些

各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽(如氯化物)和難溶鹽(如碳酸鹽、硫酸鹽和矽酸鹽)金屬氧化物，酸鹼等。在逆滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力(壓力降)。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果使系統性能的劣化。需要在原水進入逆滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對逆滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行前處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。對原水進行前處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、矽、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低。膜污染的另外一個重要的水質指標是SDI。通過前處理，除了要將上述指標降到逆滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI(15分鍾)值應小於3。

前處理方法

化學前處理

為了改善逆滲透系統的操作性能，在進水中可以添加下列葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。

加酸-防止結垢

進水中可以加入鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)來降低pH。

硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於逆滲透使用，商品硫酸有20%和93%兩種濃度規格。93%的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93%硫酸時一定要小心，在稀釋到66%時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。

鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加逆滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸(無添加劑)購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30-37%。降低pH的目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數(LSI)。

LSI是低鹽度苦鹼水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在逆滲透化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小(水壺中的水垢就是這樣形成的)，隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向逆滲透進水中注入酸液(一般是硫酸或鹽酸)即降低pH的方法來調低。建議的逆滲透濃水的LSI值為0.2(表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位)。

還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使逆滲透濃水的LSI高達+2.5(比較保守的設計是LSI為+1.8)。

加鹼-提高脫除率

在一級逆滲透中加鹼使用較少。在逆滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉(NaOH)，購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100%的片鹼，也有20%和50%的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級逆滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級逆滲透對一級逆滲透產水進行純化處理，二級RO產水的水質可達到4M歐姆。在二級RO進水中加鹼有4個原因：

在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被逆滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液進入RO產水，對於後段的離子交換床處理造成不當的負荷。

某些TOC成分在高pH下更容易脫除。

二氧化矽的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高於9時)。

硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高於9時)。

脫氯葯劑-消除余氯

RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜(TFC)的要求。除氯的方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統(50-100gpm)中採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。建議用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。

新安裝的碳濾料一定要充分清洗，直到碳粉完全除去為止。不能依靠5μm的過濾器來保護逆滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的溫床，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成逆滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5-99%，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2%的溶液的使用期為3-7天，
10%以下的溶液使用期為7-14天。從理論上講，1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到RO系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的前端，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。建議使用適當的管路攪拌裝置(靜態攪拌器)。

採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，且在少數情況下進水中存在硫還原菌(SBR)，亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫(H2S)作為SBR的代謝產物會同時存在。

脫氯過程的監測可用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。

TFC膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小時(透鹽率增加一倍)，1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高(90華氏度以上)、pH(7以上)升高和過渡金屬存在(比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等)而大大下降。

CPA膜的耐氯胺能力約為50,000-200,000ppm小時(發生透鹽率明顯增加)，這個值相當於在RO進水中含有1.9-7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。

阻垢劑和分散劑

阻垢劑生產廠商可提供各種用於逆滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。

阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結
垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等)，這些聚合物的分子量在2000-10000
道爾頓不等。逆滲透系統阻垢劑技術由冷卻水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。

阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度(碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低)，TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度(這是因為高離子強度干擾了晶種的形成)。

最常見的結垢性無機鹽有：

碳酸鈣(CaCO3)

硫酸鈣(CaSO4)

硫酸鍶(SrSO4)

硫酸鋇(BaSO4)

不太常見的結垢性礦物質有：

磷酸鈣(Ca3(PO4)2)

氟化鈣(CaF2)

分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。

需要分散劑處理的污染物有：

礦物質結垢

金屬氧化物和氫氧化物(鐵、錳和鋁)

聚合矽酸

膠體物質(指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、矽、硫和有機物)

生物性污染物

矽酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成矽酸鐵，矽酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物(如鐵、錳和鋁)也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。

理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用套裝軟體來確定。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。

阻垢劑/分散劑注入系統的設計應保證在進入逆滲透元件之前能夠充分混合，管式攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水精密過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，建議加酸點要在進水夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。

注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2-5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7-10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。

軟化前處理

原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。

石灰軟化

在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：

Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 →2CaCO 3 ↓+2H 2 O

Mg(HCO 3 ) 2 + 2Ca(OH) 2 →2CaCO 3 ↓ +Mg(OH) 2+2H 2 O

非碳酸硬度可加入碳酸鈉(純鹼)得到進一步降低：

CaCl 2 + NaCO 3 →2NaCl + Ca(CO 3 )↓

石灰-純鹼軟化處理還可降低二氧化矽的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及矽酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60-70℃熱石灰脫矽酸工藝，能將矽酸濃度降低到1mg/L以下。

石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑(陰離子型和非離子型)，均可提高石灰軟化的固液分離效果。

只有大型苦鹹水/廢水系統(大於200m3/H)才會考慮選擇石灰軟化工藝。

樹脂軟化

強酸型樹脂軟化

使用鈉離子交換除去結垢型陽離子，如Ca2+、Ba2+、Sr2+，樹脂交換飽和後用鹽水再生。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加運行費用，另外還有廢水排放問題。

弱酸型樹脂脫鹼度

主要在大型水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化技術，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量(暫時硬度)的Ca
2+、Ba 2+和Sr
2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能處理部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO
2。

HCO 3- +H + =H 2 O+CO 2

一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時(地表水，高TOC或高菌落總數)，對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO
2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO
2將會引起pH的增高，進水pH>6時，膜系統的脫除率比進水pH<5時要高。

再生所需要的酸量不大於105%的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響;

通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低;

弱酸型樹脂處理的缺點是：

殘余硬度

如需完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中(混床)，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。

處理過程中水會發生pH變化

因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使脫鹽率的控制變的很困難。當pH<4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的'
TDS，因此，建議用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其他防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。

去除膠體和顆粒物

基層過濾(砂濾)

從水中去除懸浮固體普遍的方法是基層過濾。多基層過濾器以成層狀的無煙煤、石英砂、細碎的石榴石或其他材料為床層。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器的較深處被除去。

在單一過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其餘作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一過濾器的濾速限制為81.5—163L/(min.m2)過濾面積，過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L/(min.m2)。

由於膠體懸浮物既很細小又由於介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學葯品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在採用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。

除鐵、錳—氧化過濾

通常某些井水含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe 2+將轉化為Fe
3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：

4Fe(HCO 3)2+O 2 +2H 2 O→4Fe(OH)3 +8CO 2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。

處理這類水源的另一種是用空氣、Cl 2或KMnO
4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe
2+，即可一步同時完成氧化和過濾。

除鐵砂就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO 4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO
4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe 2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe
2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe 2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO 4
,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。

Birm錳砂過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe
2+，Birm是一種矽酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO
3沉澱。

微絮凝

如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用管洛混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10-30mg/L，但應針對具體的專案確定加葯量。

MF/UF膜的特性

市場銷售的微濾膜的孔徑一般在0.1-0.35mm。用於逆滲透預處理的超濾膜的切割分子量一般在20,000到750,000
道爾頓(0.002-0.05mm)。

常見的操作壓力在3-60psi。膜材料有聚碸、聚烯烴、聚醚碸、聚丙烯、纖維素類和其他專有配方。大多數膜材料具有相當寬的pH范圍，以便於在低和高pH條件下進行化學清洗。大多數膜還具有耐游離氯的性能，可以進行周期性或連續消毒處理。聚合物膜的最大運行溫度為40℃。

MF/UF膜有許多構型：卷式平板膜、管式、中空纖維和板框式。用於RO預處理比較普遍的是中空纖維和卷式。

MF/UF運行特性

MF/UF膜有兩種不同的運行模式：全量過濾和錯流過濾。

全量過濾操作模式(也叫做死端過濾)與筒式濾器相類似，即只有料液流和濾液流(沒有濃縮液流)。全量過濾方式水回收率可達到95-98%，但限於原水的懸浮固體含量較低的情況(比如濁度<10NTU)。

錯流操作模式的典型水回收率為90-95%。

MF/UF系統如需預處理，只是簡單的精密過濾器，精度在50到100μm。有時添加鐵鹽一類的混凝劑，以獲得最好的懸浮固體去除效果。

MF/UF膜的典型通量在36-110gfd之間(60-183l/m2hr)。懸浮物濃度較高或污染傾向較強的料液系統，運行通量也較低;高通量用於處理低懸浮物負載的料液系統(比如地表水的通量可以是70gfd)。一般MF/UF的產水濁度在0.04-0.1
NTU之間，而且不隨原水濁度波動。運行良好的傳統預處理水的濁度為0.2—1.0NTU。典型的MF/UF產水的SDI為0.3-2，而運行良好的傳統預處理水的SDI為2-6。更低的SDI降低了對逆滲透膜的膠體沉積污染。

微孔過濾器

所有RO/NF裝置上都配有筒式微孔過濾器，濾器的過濾孔徑要求至少為10u。微孔過濾器是膜和高壓泵的保護裝置，防止可能存在的顆粒物引起的破壞，是最後一道預處理手續。微孔過濾器的孔徑不大於5u。當濃水中矽的濃度超飽和時，宜使用1u的濾芯，用來降低矽與鐵和鋁膠體的相互作用。

微濾/超濾

採用微濾/超濾前處理技術的逆滲透/納濾系統叫做集成膜系統(IMS)。與傳統前處理技術的逆滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。

MF/UF透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對逆滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。

由於RO膜是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高品質可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。

由於膠體污染減少，逆滲透系統的清洗頻率明顯降低。

與一些傳統過濾技術相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。

與採用大量化學品的傳統技術相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。

佔地面積更小，在一些大系統中，有時只相當於傳統工藝的1/5。

有利於系統的擴大增容。

運轉費用基本相當，在一些情況下會較少。

E. 凈水器都有哪幾種濾芯

一、活性碳濾芯

活性炭濾芯採用高吸附值的煤質活性炭和椰殼活性炭作為過濾料，加以食品級的粘合劑燒結壓縮成形。壓縮活性炭濾芯內外均分別包裹著一層有過濾作用的無紡布，確保炭芯本身不會掉落炭粉，炭芯兩端裝有柔軟的丁晴橡膠密封墊，使炭芯裝入濾筒具有良好的密封性。

二、PP濾芯

PP濾芯也叫做PP熔噴濾芯，熔噴過濾芯由聚丙烯超細纖維熱熔纏結製成，纖維在空間隨機形成三維微孔結構，維孔孔徑沿濾液流向呈梯度分布，集表面、深層、精精過濾於一體，可截留不同粒徑的雜質。

三、陶瓷濾芯

陶瓷濾芯是新型環保濾芯，採用硅藻土泥為原料，利用特殊技術成型方法制備而成。其平均孔徑僅為0.1μm，是過濾精度很高的濾芯。

四、樹脂濾芯

樹脂是一種多孔的、不可溶性交換材料。軟水機中樹脂濾芯內裝有千百萬顆微細的樹脂球(珠)，所有小球都含有許多吸收正離子的負電荷交換位置。常用為軟水機濾芯，在過濾後可通過樹脂再生劑（軟水鹽）。

五、鈦棒濾芯

鈦棒濾芯具有耐腐蝕，耐高溫，強度大，過濾精度容易保證，易再生等優異性能；鈦濾芯是由鈦粉經成形、高溫燒結而成，故表面顆粒不易脫落；在空氣中的使用溫度可達500～600℃；適用於各種腐蝕性介質的過濾，例如：鹽酸、硫酸、氫氧化物、海水、王水及鐵、銅、鈉等氯化物溶液的過濾。

六、納濾膜濾芯

納濾膜是允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質的大小約為納米而得名。

七、空纖超濾膜濾芯

中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中最為成熟與先進的一種技術。中空纖維外徑:0.5-2.0mm，內徑:0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。

八、RO反滲透膜濾芯

RO反滲透膜中水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之後，將由高濃度流向低濃度，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均採用此方法，因此RO膜又稱體外的高科技人工腎臟。

(5)納濾系統發熱擴展閱讀

凈水器選擇技巧

實驗室的「超純水」至清至純，它不僅去除了水中的灰塵、泥沙，以及一些有機物、微生物等，還去除了燒水時形成水垢的鈣鎂離子，還有對人體有益的礦物質，這種水就純度而言幾乎去除了水中所有的雜質，因此適用於實驗室的科學研究，不適宜飲用。

大多數家庭喝得最多的還是純凈水，眾所周知，凈水器產品最重要的就是濾芯。市場上的家用凈水器按照濾芯組成結構主要分為超濾和反滲透兩種類型。

超濾濾膜孔徑大約在（0.001-0.1）um ，水中的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來完成凈化。超濾凈水機一般不用泵，不需要耗電，避免了電氣安全問題。且它出水量大、無廢水，環保節能，另外由於接頭少、需要水壓低，一般市政自來水的正常水壓即可，因此故障率及漏水概率相對較低。

超濾濾膜的缺點也是顯而易見的，超濾凈水機在長時間的使用後，膜表面的殘留會影響到出水量，需要及時清洗；對於水中化學污染物的去除效果較差，出水口感一般，不能降低水的硬度，煮水容器依然存在結垢的可能。

與超濾凈水機相比，反滲透凈水機的輸出水質更加干凈和安全，能夠去除水中各種有害雜質和金屬離子，出水口感好，能降低水的硬度，煮水後容器不易產生水垢。

反滲透凈水機的缺點是要用到水泵，需要通電，存在電氣安全問題，接頭多、水壓高，故障率及漏水概率也相對較高，結構復雜成本較高。而且其出水量很難達到超濾凈水機的出水量，會產生較多廢水，於環保節能而言，反滲透凈水機遠遠不如超濾凈水機。

一般來說，如果城市自來水水質較好，周邊無大工業污水輸出，超濾就可以滿足生活需要了。相反，在農村或者是化工污染較為嚴重的地方，反滲透凈水機就派上了用場。

F. 膜分離技術的技術特點

廢水進入蒸發器抄之間，與即襲將排除系統的蒸餾水進行熱交換，提高廢水溫度，回收熱量，保證系統出水帶走的熱量降低。
機械蒸汽再壓縮時，通過機械驅動的壓縮機將蒸發器產生的二次蒸汽壓縮至較高壓力，通過提高二次蒸汽的品質(溫度、壓力、焓值、)進入蒸發器循環使用。用機械蒸汽再壓縮方式加熱的蒸發裝置操作僅需很少的熱量。機械蒸汽再壓縮的工作原理類似於熱泵，幾乎全部的蒸汽都通過電能進行壓縮和再循環，只需很少的生蒸汽用於開車和系統的平衡。
廢水零排放之MVPC蒸發器的特點：
(1)低能耗、低運行費用；
(2)佔地面積小；
(3)公用工程配套少，工程總投資少；
(4)運行平穩；
(5)無需原生蒸汽。