反滲透水處理
主要包括以下內容
-原水分析
-結垢控制
-預防結垢
-預防膠體(ti)和顆(ke)粒污堵-預防膜生物污染(ran)
-預防有機物污染
-預防膜本身的降解
-預防鐵和錳的污堵
-含H2S水源的處理）
序言
為(wei)了提高反滲(shen)透和(he)系統效率，必(bi)須對原(yuan)(yuan)水(shui)進行有效地預(yu)處理。針對原(yuan)(yuan)水(shui)水(shui)質情況和(he)系統回收率等主(zhu)要設計參數要求，選擇適宜的(de)預(yu)處理工藝(yi)，就可以減少(shao)污堵、結垢(gou)和(he)膜降解，從而大幅度提高系統效能(neng)，實現系統產水(shui)量、脫鹽率、回收率和(he)運行費用的(de)最優化。
【污堵(du)】定義為(wei)有(you)機物和(he)膠(jiao)體在膜面上(shang)的沉積(ji)。
【結垢】定(ding)義(yi)為部分鹽類的濃(nong)度(du)超(chao)過其溶(rong)度(du)積(ji)在膜(mo)面上(shang)的沉淀，例如碳酸(suan)(suan)鈣(gai)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈣(gai)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鍶、氟化鈣(gai)和磷酸(suan)(suan)鈣(gai)等。
預處理必須(xu)考慮全系統(tong)連續可(ke)靠運行的(de)需要，例如，若混凝澄(cheng)清池設(she)計或(huo)操作不(bu)合理時(shi)，會(hui)對砂(sha)濾器或(huo)多介質濾器產(chan)生超(chao)過其極限(xian)的(de)負(fu)荷。這樣的(de)不(bu)合理預處理常(chang)常(chang)造成膜的(de)頻繁清洗，其結果是(shi)清洗費用(yong)、停機(ji)時(shi)間和系統(tong)性(xing)能的(de)衰(shuai)減將會(hui)十分明顯。
適宜的(de)預(yu)(yu)(yu)處(chu)理(li)方案取(qu)決(jue)(jue)于水(shui)源(yuan)、原水(shui)組成和(he)(he)應用條件(jian)，而(er)且主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)(jue)于原水(shui)的(de)水(shui)源(yuan)，例如對井(jing)水(shui)、地表(biao)水(shui)和(he)(he)市政(zheng)廢(fei)水(shui)要(yao)區(qu)別對待。通常情況下(xia)(xia)，井(jing)水(shui)水(shui)質穩定，污染可(ke)能性低，僅需簡單的(de)預(yu)(yu)(yu)處(chu)理(li)，如設置加(jia)酸或加(jia)阻(zu)垢劑和(he)(he)5µm保安濾器即(ji)可(ke)。相反，地表(biao)水(shui)是一種直(zhi)接受季(ji)節影響的(de)水(shui)源(yuan)，有發生(sheng)微生(sheng)物(wu)和(he)(he)膠體兩方面高度污染的(de)可(ke)能性。所需的(de)預(yu)(yu)(yu)處(chu)理(li)應比井(jing)水(shui)復雜(za)，需要(yao)其它的(de)預(yu)(yu)(yu)處(chu)理(li)步驟包括氯(lv)消毒、絮凝/助凝、澄清、多介質過(guo)濾、脫氯(lv)、加(jia)酸或加(jia)阻(zu)垢劑等(deng)。工業和(he)(he)市政(zheng)廢(fei)水(shui)含(han)有更加(jia)復雜(za)的(de)有機和(he)(he)無機成份，某些(xie)有機物(wu)可(ke)能會嚴重影響RO膜，引起產水(shui)量嚴重下(xia)(xia)降或膜的(de)降解，因而(er)必須(xu)有設計更加(jia)周全的(de)預(yu)(yu)(yu)處(chu)理(li)。
一旦確定了所選用的進水水源，就須進行全面而準確的原水全分析。它是確立合適預處理方案和RO/NF系統排列設計最關鍵的依據。
最后，行(xing)業的不(bu)同也往往決定了(le)RO/NF預處(chu)理(li)的類型或復(fu)雜程度，例如在電子行(xing)業，其(qi)預處(chu)理(li)要比以(yi)市政膜法(fa)水處(chu)理(li)行(xing)業復(fu)雜和嚴格(ge)得多。
原水分析
進入RO/NF預(yu)處理(li)系統的原(yuan)水類型可按如下規定劃(hua)分：
☆ 來(lai)自一級RO產(chan)水的(de)低鹽(yan)度(du)高(gao)純度(du)產(chan)水或超純水系統中的(de)拋光階段的(de)給水，總(zong)可(ke)溶性固體含(han)量TDS，最高(gao)為50mg/L；
☆ TDS小(xiao)于500mg/L的低鹽度自來水；
☆ 天(tian)然有機物含(han)量(liang)低(di)，TDS小于5,000mg/L的中等(deng)含(han)鹽量(liang)地下水；
☆ TDS小于(yu)5,000mg/L的中等(deng)含(han)鹽量(liang)苦咸(xian)水；
☆ TOC和BOD含量高，TDS小于5,000mg/L的中等含鹽量三級廢(fei)水(shui)；
☆ TDS介于5,000~15,000mg/L的高含鹽量苦咸(xian)水；
☆ TDS在35,000mg/L左右的海水(shui)。
含鹽(yan)量(liang)為(wei)(wei)35,000mg/L的(de)海(hai)(hai)水稱為(wei)(wei)標準海(hai)(hai)水，這是(shi)因為(wei)(wei)世界上絕大多數的(de)海(hai)(hai)水具(ju)有(you)上述的(de)含鹽(yan)量(liang)，其中的(de)離子組(zu)成比(bi)例全世界也十分相近，但是(shi)實(shi)際總(zong)TDS變(bian)化范圍很(hen)寬，從(cong)波(bo)羅的(de)海(hai)(hai)的(de)海(hai)(hai)水含鹽(yan)量(liang)為(wei)(wei)7,000mg/L到紅海(hai)(hai)和(he)波(bo)斯灣的(de)海(hai)(hai)水含鹽(yan)量(liang)為(wei)(wei)45,000mg/L。由于土壤影響(xiang)和(he)內陸水的(de)滲入，近海(hai)(hai)岸井水的(de)含鹽(yan)量(liang)及組(zu)成卻變(bian)化極(ji)大。
表1 標準海水組成，查表可知
海水(shui)淡(dan)化(hua)(hua)系(xi)(xi)統其(qi)制(zhi)約(yue)因素(su)是物理(li)性(xing)質，即(ji)高(gao)TDS所(suo)導致(zhi)的(de)極高(gao)滲(shen)透壓；苦咸水(shui)處理(li)系(xi)(xi)統的(de)制(zhi)約(yue)因素(su)主(zhu)要是化(hua)(hua)學性(xing)質，即(ji)碳酸鈣(gai)或(huo)硫酸鈣(gai)等化(hua)(hua)合物因進水(shui)不斷被(bei)濃縮，當超過其(qi)溶(rong)度積時，會在膜(mo)面上(shang)發生(sheng)沉(chen)淀或(huo)結垢(gou)；工(gong)業或(huo)市政廢水(shui)處理(li)系(xi)(xi)統存在大量有(you)(you)機(ji)物、無機(ji)物、病(bing)毒與(yu)(yu)細菌等微生(sheng)物和(he)藻類，這樣其(qi)制(zhi)約(yue)因素(su)不僅僅是物理(li)與(yu)(yu)化(hua)(hua)學因素(su)，還有(you)(you)微生(sheng)物指(zhi)數(shu)，即(ji)與(yu)(yu)膜(mo)有(you)(you)親(qin)和(he)反應的(de)有(you)(you)機(ji)碳或(huo)生(sheng)物可降解的(de)溶(rong)解性(xing)有(you)(you)機(ji)碳。苦咸水(shui)的(de)變(bian)化(hua)(hua)范圍極寬，為了提出較(jiao)佳(jia)的(de)工(gong)藝(yi)設計方(fang)案，必須進行水(shui)質全分析。
所(suo)需原水分析報告如下
原水分析單位：______________________________________________分析者：____________________
水源概況： _________________________________________________日期：____________________
電導率：____________________ pH值：________________________水樣溫度：________________oC
組成分析(分析項目請標注單位，如mg/L，ppm，meq/L，以CaCO3 計等)：
銨離子(NH4+) _______________ 二氧化碳(CO2) _______________
鉀離子(K+) _______________ 碳酸根(CO32-) _______________
鈉離子(Na+) _______________ 碳酸氫根(HCO3-) _______________
鎂離子(Mg2+) _______________ 亞硝酸根(NO2-) _______________
鈣離子(Ca2+) _______________ 硝酸根(NO3-) _______________
鋇離子(Ba2+) _______________ 氯離子(Cl-) _______________
鍶離子(Sr2+) _______________ 氟離子(F-) _______________
亞鐵離子(Fe2+) ______________ 硫酸根(SO42-) ______________
總鐵(Fe2+/Fe3+) _______________ 磷酸根(PO43-) _______________
錳離子(Mn2+) _______________ 硫化氫(H2S) ______________
銅離子(Cu2+) _______________ 活性二氧化硅(SiO2) _______________
鋅離子(Zn2+) _______________ 膠體二氧化硅(SiO2) ______________
鋁離子(Al3+) _______________ 游離氯(Cl－) ______________
其它離子(如硼離子)：____________________________
總固體含量(TDS) _____________ 生物耗氧量(BOD)_______________
總有(you)機碳(TOC)_____________ 化(hua)學耗(hao)氧量(COD) _______________
總堿度(甲基橙堿度)：
碳酸根堿度(酚酞堿度)：
總硬度：
濁度(NTU)：
污染指數(SDI15)：
細菌(個數/mL)：
備注(異味、顏色、生物活性等)：
注： 當陰(yin)陽離子存在(zai)較(jiao)大不(bu)平衡(heng)時，應重新分析測試，相差(cha)不(bu)大時，可(ke)添加鈉離子或氯離子進行人工(gong)平衡(heng)。
Ba2+和Sr2+必須分別(bie)檢測(ce)到1mg/L(ppb)和1mg/L(ppm)數(shu)量(liang)級(ji)，同時(shi)還要考(kao)慮到溫(wen)度(du)在一(yi)定范(fan)圍內(nei)變化(hua)的可能，因為溫(wen)度(du)變化(hua)也會引起系(xi)統出(chu)現結垢的危險，特別(bie)是(shi)在原(yuan)水中硅和碳酸氫根(gen)含量(liang)較高時(shi)更應注意這一(yi)點(dian)。
一(yi)旦(dan)系統投入運行(xing)，原(yuan)水(shui)還(huan)應(ying)該定期進行(xing)分(fen)析，以便能隨時掌(zhang)握原(yuan)水(shui)水(shui)質(zhi)的波(bo)動情況，并及(ji)時調整預處理運行(xing)工藝參數和整個水(shui)處理工廠的運行(xing)條件。
結垢控制
引言
當難溶鹽類在膜元件內不斷被濃縮且超過其溶解度極限時，它們就會在反滲透膜膜面上發生結垢，如果反滲透水處理系統采用50%回收率操作時，其濃水中的鹽濃度就會增加到進水濃度的兩倍，回收率越高，產生結垢的風險性就越大。
目前出于水源(yuan)短缺(que)或對環境影響的(de)考慮，設置反滲透(tou)濃水回收系統以提高回收率(lv)成為(wei)一種習慣做法，在這種情況下，采取精心設計(ji)、考慮周全的(de)結垢控制措施(shi)和防止微溶性(xing)鹽(yan)類超過其(qi)溶解(jie)度而引發(fa)沉淀與結垢尤為(wei)重要，RO系統中(zhong)，常見的(de)難溶鹽(yan)為(wei)CaSO4、CaCO3和SiO2，其(qi)它可能會產生(sheng)結垢的(de)化合物為(wei)CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3(PO4)2，下表列(lie)舉了難溶無(wu)機鹽(yan)的(de)溶度積(ji)數據。
表2 難溶鹽溶度積（查表）
為了防止膜面上(shang)發生無機(ji)鹽結垢，應采(cai)用如下措施：
3.2 加酸
大多數地表水和地下水中的CaCO3幾乎呈飽和狀態，由下式可知CaCO3的溶解度取決于pH值：Ca2+ + HCO3–→H+ + CaCO3
因此(ci)，通過加入酸(suan)中的 H+，化(hua)學平衡可以(yi)向(xiang)左側轉移(yi)，使碳酸(suan)鈣(gai)維(wei)持溶解狀態(tai)，所用酸(suan)的品(pin)質(zhi)必(bi)須是食品(pin)級。 在(zai)大多(duo)數(shu)國家和地區，硫酸(suan)比(bi)鹽(yan)(yan)酸(suan)更易于使用，但是另一方面，進水中硫酸(suan)根的含量(liang)增加了，就硫酸(suan)鹽(yan)(yan)垢而言，問(wen)題會嚴重。
CaCO3在濃水中更具有溶解的傾向，而不是沉淀，對于苦咸水而言，可根據朗格利爾指數(LSI)，對于海水可根據斯蒂夫和大衛飽和指數(S&DSI)，表示這種趨于溶解的傾向。在飽和pHs的條件下，水中CaCO3處于溶解與沉淀之間的平衡狀態。
LSI和S&DSI的定為：
LSI = pH – pHs (TDS ≤ 10,000 mg/L)
S&DSI = pH – pHs (TDS > 10,000 mg/L)
僅(jin)(jin)采用加酸(suan)控(kong)制碳(tan)酸(suan)鈣結垢時，要(yao)求濃水中的LSI或S&DSI指數必(bi)須為負數，加酸(suan)僅(jin)(jin)對控(kong)制碳(tan)酸(suan)鹽垢有效。
加阻垢劑
阻垢劑可以用于控制碳酸鹽垢、硫酸鹽垢以及氟化鈣垢，通常有三類阻垢劑：六偏磷酸鈉(SHMP)、有機磷酸鹽和多聚丙烯酸鹽。
相對聚合(he)有機阻垢(gou)(gou)(gou)(gou)劑(ji)而言，六偏磷(lin)酸(suan)鈉(na)價廉(lian)但不(bu)太(tai)穩(wen)定(ding)，它能少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)吸附(fu)于(yu)微晶體(ti)的(de)(de)表面，阻止結(jie)垢(gou)(gou)(gou)(gou)晶體(ti)的(de)(de)進一(yi)(yi)步生(sheng)(sheng)長(chang)和沉淀。但須使(shi)用食品級六偏磷(lin)酸(suan)鈉(na)，還應(ying)防止SHMP在(zai)計(ji)量(liang)(liang)箱中(zhong)發生(sheng)(sheng)水(shui)解，一(yi)(yi)旦水(shui)解，不(bu)僅會降(jiang)低阻垢(gou)(gou)(gou)(gou)效(xiao)率，同(tong)時也(ye)有產(chan)生(sheng)(sheng)磷(lin)酸(suan)鈣沉淀的(de)(de)危險(xian)。因此，目前極少(shao)使(shi)用SHMP，有機磷(lin)酸(suan)鹽效(xiao)果更好也(ye)更穩(wen)定(ding)，適應(ying)于(yu)防止不(bu)溶(rong)性(xing)的(de)(de)鋁和鐵(tie)的(de)(de)結(jie)垢(gou)(gou)(gou)(gou)，高分子量(liang)(liang)的(de)(de)多聚丙烯(xi)酸(suan)鹽通(tong)過(guo)分散(san)作用可以減少(shao)SiO2結(jie)垢(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)(de)形成。
但(dan)是聚合有機阻(zu)(zu)(zu)垢(gou)劑遇到陽(yang)離(li)子聚電解質或多價陽(yang)離(li)子時(shi)，可(ke)能會(hui)發(fa)生(sheng)沉淀反(fan)應(ying)，例如(ru)鋁或鐵，所產生(sheng)的膠狀反(fan)應(ying)物，非常難以從膜(mo)面上除去。對(dui)于(yu)阻(zu)(zu)(zu)垢(gou)劑的加入量(liang)(liang)，請(qing)咨詢阻(zu)(zu)(zu)垢(gou)劑供應(ying)商。必須避免過量(liang)(liang)加入，因(yin)為過量(liang)(liang)的阻(zu)(zu)(zu)垢(gou)劑對(dui)膜(mo)而言也是污(wu)染(ran)物。
在含鹽量為35,000mg/L的海水反滲透系統中，結垢問題沒有苦咸水中那樣突擊，海水中受濃水滲透壓所困，其系統水回收率在30～45%之間，但是為了安全起見，當運行回收率高于35%時，推薦使用阻垢劑。
陽離(li)子(zi)聚電(dian)介質可能會(hui)與(yu)負電(dian)性的(de)阻垢劑發生協同沉(chen)淀反應并污染膜表面，必須保(bao)證當添加陰離(li)子(zi)阻垢劑時，水中不存(cun)在明(ming)顯的(de)陽離(li)子(zi)聚合物。
強酸陽樹脂軟化
可(ke)以(yi)(yi)使(shi)用(yong)(yong)Na+離子(zi)(zi)置換(huan)(huan)和(he)除(chu)去水中(zhong)(zhong)結垢(gou)(gou)陽離子(zi)(zi)如(ru)Ca2+、Ba2+和(he)Sr2+。交(jiao)換(huan)(huan)飽和(he)后(hou)的(de)(de)離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹脂(zhi)(zhi)用(yong)(yong)NaCl再(zai)生，這一(yi)過程(cheng)稱(cheng)為原(yuan)水軟化處理(li)。在(zai)這種處理(li)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，進(jin)(jin)水pH不會(hui)改變。因此，不需要采取脫(tuo)氣(qi)操作，但原(yuan)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解氣(qi)體(ti)CO2能透過膜進(jin)(jin)入產品側，引起(qi)電導率(lv)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，操作者(zhe)仍可(ke)以(yi)(yi)在(zai)軟化后(hou)的(de)(de)水中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)入一(yi)定量NaOH（直到pH8.2）以(yi)(yi)便將水中(zhong)(zhong)殘留CO2轉化成重(zhong)碳(tan)酸(suan)(suan)根(gen)，重(zhong)碳(tan)酸(suan)(suan)根(gen)能被膜所(suo)脫(tuo)除(chu)，使(shi)反(fan)滲透產水電導率(lv)降(jiang)低(di)，FT30膜的(de)(de)脫(tuo)鹽(yan)(yan)率(lv)在(zai)中(zhong)(zhong)性pH范圍內較高。采用(yong)(yong)Dowex離子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹脂(zhi)(zhi)脫(tuo)除(chu)Ca2+、Ba2+和(he)Sr2+的(de)(de)脫(tuo)除(chu)效率(lv)大于99.5%，可(ke)消除(chu)各種碳(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)或硫酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)垢(gou)(gou)的(de)(de)危險。
如果及時進行再生的話，采用強酸陽離子交換樹指進行軟化是非常有效和保險的阻垢方法，但主要用于中小型苦咸水系統中，而海水淡化中不會使用軟化法。
這(zhe)一過程的(de)(de)主(zhu)要缺點是相當高的(de)(de)NaCl消耗，存(cun)在環境問題，也不經濟。選用Dowex Monosphere均(jun)粒樹指和逆 流(liu)再生工藝(yi)(yi)，如UPCORE工藝(yi)(yi)，可以減少(shao)NaCl的(de)(de)耗量到110%的(de)(de)理(li)論再生劑所需用量。
弱酸陽樹脂脫堿度
采用弱酸陽離子交換樹脂脫堿度主要是大型苦咸水處理系統，它能夠實現部分軟化以達到節約再生劑的目的。在這一過程中，僅僅與重碳酸根相同量的暫時硬度中的Ca2+、Ba2+和Sr2+等為H+所取代而被除去，這樣原水的pH值會降低到4～5。由于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，即與重碳酸根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對于重碳酸根含量高的水源較為理想，重碳酸根也可轉化為CO2
HCO3– + H+ → H2O + CO2
在(zai)大多數情況(kuang)下，并不(bu)希望產水(shui)中出現(xian)CO2，這時可(ke)以對(dui)(dui)原水(shui)或(huo)(huo)產水(shui)進行(xing)脫氣(qi)(qi)來實(shi)現(xian)，但當存在(zai)生物污染嫌疑(yi)時(地表(biao)水(shui)，高(gao)(gao)TOC或(huo)(huo)高(gao)(gao)菌落總(zong)數)，對(dui)(dui)產水(shui)脫氣(qi)(qi)更為合適。在(zai)膜(mo)系統中高(gao)(gao)CO2濃度可(ke)以抑(yi)制細菌的(de)生長，當希望系統運行(xing)在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)脫鹽率時，采用原水(shui)脫氣(qi)(qi)較(jiao)合適，脫除(chu)CO2將會引起(qi)pH的(de)增高(gao)(gao)，進水(shui)pH>6時，膜(mo)系統的(de)脫除(chu)率比進水(shui)pH<5時要高(gao)(gao)。
采用弱酸脫堿度的優點如下：
☆ 再生(sheng)所需(xu)要的酸量(liang)不大于105%的理論耗(hao)酸量(liang)，這樣會降(jiang)低操作(zuo)費用和對環(huan)境(jing)的影(ying)響；
☆ 通過脫(tuo)除重碳酸根，水(shui)(shui)中的TDS減低(di)，這樣產水(shui)(shui)TDS也較低(di)；
本法的缺點是：
☆ 殘余硬度
如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的鈉交換過程，甚至可放置在弱酸樹脂同一交換柱內，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投資較高，這一種組合僅當系統容量很大時才有意義。
另一(yi)種克服這一(yi)缺點的方法是(shi)在(zai)脫(tuo)堿(jian)度(du)的水中加阻垢(gou)劑，雖然迄今(jin)為止，人(ren)們單獨使(shi)用弱酸陽樹(shu)指脫(tuo)堿(jian)時，還從未出現過結垢(gou)問題，但是(shi)我們仍極力(li)建議(yi)你計算(suan)殘留難溶鹽的溶解度(du)，并采取相應的措施。
☆ 處理過程中水的(de)會發(fa)生pH變(bian)化
因(yin)樹脂的(de)(de)(de)飽和程度(du)在運行(xing)時(shi)(shi)發生變化，經弱酸脫堿處(chu)理的(de)(de)(de)出(chu)水(shui)其pH值將在3.5～6.5范圍內變化，這種周期性的(de)(de)(de)pH變化，使(shi)工廠(chang)脫鹽率的(de)(de)(de)控(kong)制變得很困難。當pH<4.2時(shi)(shi)，無機(ji)酸將透過膜，可能會增(zeng)加產水(shui)的(de)(de)(de)TDS，因(yin)此，我們(men)推薦(jian)用戶增(zeng)加一(yi)個并聯(lian)弱酸軟(ruan)化器，控(kong)制在不同時(shi)(shi)間進(jin)行(xing)再(zai)生，以便均勻弱酸處(chu)理出(chu)水(shui)pH，其它防止極低pH值出(chu)水(shui)的(de)(de)(de)方法是脫除CO2或通(tong)過投加NaOH調節(jie)弱酸軟(ruan)化后出(chu)水(shui)的(de)(de)(de)pH值。
石灰軟化
通過水中加入氫氧化鈣可除去碳酸鹽硬度。
Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2→2 CaCO3+2H2O
Mg(HCO3)2 +2 Ca(OH)2 →Mg(OH)2+2 CaCO3+2H2O
非碳酸鈣度可以能過加入碳酸鈉(純堿)得到進一步地降低。
CaCl2 + Na2CO3 →2 NaCl + CaCO3
石灰一純堿處理也可以降低二氧化硅的濃度，當加入鋁酸鈉和三氯化鐵時，將會形成CaCO3以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物。通過加入石灰和多孔氧化鎂的混合物，采用60～70ºC熱石灰硅酸脫除工藝，可將硅酸濃度降低到1mg/L以下。
采用石灰軟化，也可以顯著地降低鋇、鍶和有機物，但是石灰軟化處理需要使用反應器，以便形成高濃度作晶核的可沉淀顆粒，通常需要采用上升流動方式的固體接觸澄清器，本過程的出水還需設置多介質過濾器，并在進入RO/NF之前應調節pH值，使用含鐵絮凝劑，不論是否同時使用或不使用高分子助凝劑(陰離子或非離子型)，均可提高石灰軟化的固－液分離作用。
僅當(dang)產水(shui)量大于200m3/hr的苦(ku)咸水(shui)系統才會(hui)考(kao)慮(lv)選擇石灰軟化(hua)預處(chu)理(li)工藝。
預防性清洗
在某些(xie)場(chang)合下(xia)，可以(yi)通(tong)過對(dui)膜進(jin)行(xing)(xing)預防(fang)性清(qing)(qing)洗(xi)(xi)來(lai)控制結(jie)垢(gou)問(wen)題，此時系(xi)統(tong)可不需要(yao)(yao)進(jin)行(xing)(xing)軟(ruan)化(hua)(hua)(hua)或加化(hua)(hua)(hua)學(xue)品(pin)阻(zu)垢(gou)。通(tong)常這(zhe)類系(xi)統(tong)的運(yun)行(xing)(xing)回收率很(hen)低，約25%左右，而且1～2年(nian)左右就考慮更換膜元(yuan)件。這(zhe)些(xie)系(xi)統(tong)通(tong)常是以(yi)自來(lai)水(shui)或海水(shui)作(zuo)水(shui)源，制造飲用(yong)水(shui)的單(dan)元(yuan)件不重(zhong)要(yao)(yao)的小型系(xi)統(tong)，其(qi)最(zui)簡單(dan)的清(qing)(qing)洗(xi)(xi)方式是打開濃水(shui)閥(fa)門(men)作(zuo)低壓沖(chong)洗(xi)(xi)，設置清(qing)(qing)洗(xi)(xi)間隔短的模式要(yao)(yao)比(bi)長的模式有效，例如常用(yong)每(mei)運(yun)行(xing)(xing)30分鐘低壓沖(chong)洗(xi)(xi)30秒。也可以(yi)采(cai)用(yong)類似(si)于廢水(shui)處(chu)理中(zhong)的批操作(zuo)模式，即在每(mei)批操作(zuo)之后清(qing)(qing)洗(xi)(xi)一(yi)次膜元(yuan)件。清(qing)(qing)洗(xi)(xi)步驟、清(qing)(qing)洗(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)學(xue)品(pin)和(he)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)頻(pin)率等需要(yao)(yao)作(zuo)個案處(chu)理和(he)優化(hua)(hua)(hua)。特別要(yao)(yao)注意采(cai)取(qu)措施不讓(rang)結(jie)垢(gou)層(ceng)隨運(yun)行(xing)(xing)時間的延長進(jin)一(yi)步的加劇。
調整操作參數
當其(qi)它結(jie)垢控(kong)制措(cuo)施不起作(zuo)用時，必須(xu)調整系統的(de)運行參數，以(yi)防止(zhi)產生結(jie)垢問(wen)題，因為保(bao)證濃(nong)(nong)水中難溶鹽濃(nong)(nong)度(du)低(di)于溶度(du)積(ji)，就不會出現沉淀，這需要通過降(jiang)低(di)系統回(hui)收率來(lai)降(jiang)低(di)濃(nong)(nong)水中的(de)濃(nong)(nong)度(du)。
溶解度還取決于溫度和pH值，水中含硅時，提高溫度和pH可以增加其溶解度，二氧化硅常常是唯一考慮需要調節這些運行參數以防止結垢的原因，因為這些參數的調節存在一些缺點，如能耗高或其它結垢的風險(如高pH下易發生CaCO3沉淀)。對于小型系統，選擇低回收率并結合預防性清洗操作模式是控制結垢最簡便的手段之一。
在電腦上使用陶氏FILMTEC反滲透/納濾系(xi)(xi)統(tong)分(fen)析(xi)軟件，可以計算出(chu)系(xi)(xi)統(tong)是(shi)否會有結垢的傾向，以便提(ti)醒(xing)客戶采取相(xiang)應(ying)的對(dui)策。
預防結垢
預防碳酸鈣結垢
苦咸水(shui)水(shui)源(yuan)
對于濃水含鹽量TDS≤10,000mg/L的苦咸水，朗格利爾指數(LSIC)作為表示CaCO3結垢可能性的指標。
LSIC=pHC-pHS
式中pHC為濃水pH值 pHS為CaCO3飽和時的pH值
當LSIC≥0，就會出現CaCO3結垢。
【
LSIC的調節】
大多數天然水未經處理時，LSIC將會是正值，為了防止CaCO3結垢，除非在膜系統進水中投加阻垢劑或采取前面介紹的預防性清洗措施，否則必須確保LSIC為負值。
控制CaCO3結垢的條件為：
LSIC < 0，不需要投加阻垢劑；
LSIC≤1.8～2.0，單獨投加阻垢劑或完全采用化學軟化
LSIC > 1.8～2.0，加(jia)酸至LSIC達1.8～2.0，然后再投加(jia)阻垢劑；或(huo)完(wan)全采用(yong)化學(xue)軟化。
海水水源
當濃水含鹽量TDS>10,000mg/L的高鹽度苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大衛飽和指數(S&DSIC)作為表示CaCO3結垢可能性的指標。
S&DSIC=pHC-pHS
式中pHC為濃水pH值 pHS為CaCO3飽和時的pH值
當S&DSIC≥0，就(jiu)會出現(xian)CaCO3結垢。
【S&DSIC的調節(jie)】
大多數天然高含鹽量水源未經處理時，S&DSIC一般是正值，為了防止CaCO3結垢，必須通過加酸使S&DSIC變為負值，如果通過投加阻垢劑防止CaCO3沉淀的話，S&DSIC值可以為正值，最大允許S&DSIC值和所需要的阻垢劑投加量，請參考阻垢劑制造商的技術資料。如果上述條件不能滿足，就必須采取以下措施：
☆ 降低回收率，直到S&DSIC值滿足上述任一條件的規定；
☆ 采用石灰或石灰－純堿軟化方法，脫除進水中的鈣硬和堿度，直到S&DSIC值滿足上述任一條件的規定；
☆ 在進水中加酸(HCl，CO2，H2SO4等)，直到S&DSIC值滿足上述任一條件的規定。
針(zhen)對海水淡化系統(tong)，通常投(tou)加(jia)硫(liu)酸，其加(jia)入(ru)量為10mg/L，以達到pH7，使濃水S&DSIC保(bao)證負值。
預防硫酸鈣結垢
就CaCO4垢而言，采用下述措施之一，就可以實現更高的反滲透回收率：
☆ 強酸陽樹脂軟化或弱酸陽樹脂除堿，可以進行鈣的全部或部分脫除；
☆ 石灰或石灰－純堿軟化，降低水中Ca2+的濃度；
☆ 根據阻垢劑供(gong)應商的規定，在進水中投加(jia)阻垢劑；或(huo)降低系統回(hui)收(shou)率。
預防硫酸鋇結垢
硫酸鋇是所有堿土金屬中溶解性最低的鹽類，當進水中存在硫酸鋇時，會引起大量的沉淀現象，這是因為它對硫酸鈣和硫酸鍶垢的形成起促進作用。
大多數天然水中，鋇的含量會導致濃水中硫酸鋇的沉淀，海水中的鋇極限濃度為小于15mg/L，苦咸水中鋇的極限濃度為小于5mg/L，當前面加入硫酸的話，則應小于2mg/L。
預防(fang)措施(shi)與硫酸鈣的預防(fang)措施(shi)相(xiang)同(tong)。
預防硫酸鍶結垢
預防措施與硫酸鈣的預防措施相同。
預防氟化鈣結垢
如果鈣的(de)濃度較高，只(zhi)要水(shui)中氟(fu)離子的(de)含量達到0.1mg/L，就(jiu)有可(ke)能產(chan)生氟(fu)化鈣沉淀。預(yu)防(fang)措施與(yu)硫酸鈣的(de)預(yu)防(fang)措施相(xiang)同。
預防硅垢
大多數水源溶解性二氧化硅(SiO2)的含量在1～100mg/L。過飽和SiO2能夠自動聚合形成不溶性的膠體硅或膠狀硅，引起膜的污染。濃水中的最大允許SiO2濃度取決于SiO2的溶解度。
濃水中硅的結垢傾向與進水中的情形不同，這是因為SiO2濃度增加的同時，濃水的pH值也在變化，這樣SiO2的結垢計算要根據原水水質分析和反滲透的操作參數(回收率)而定。
如果出現一定量的金屬，如Al3+的話，可能會通過形成金屬硅酸鹽改變SiO2的溶解度。硅結垢的發生大多數為水中存在鋁或鐵。因此，如果存在硅的話，應保證水中沒有鋁或鐵，并且推薦使用1mm的保安濾器濾芯，同時采取預防性的酸性清洗措施。
☆ 為了提高回收率，進行石灰－純堿軟化預處理時，應添加氧化鎂或鋁酸鈉以減少進水中的SiO2濃度，同時確保軟化過程有效運轉十分重要，以防止反滲透系統會出現難溶金屬硅酸鹽；
☆ 由于pH值低于7或pH值高于7.8，可以增加硅的溶解度，就防止硅的結垢而言，加酸或加堿可以提高水的回收率，但在高pH條件下，要防止CaCO3的沉淀；
☆ 當采用熱交換器增加進水溫度時，就二氧化硅的結垢而言，可以顯著地提高水的回收率，但膜系統的最高允許溫度為45oC；
☆ 高分子量(liang)的聚丙(bing)烯酸脂阻垢(gou)劑(ji)可以用于增加二氧化(hua)硅的溶解度。
預防磷酸鈣結垢
出現磷酸鈣結垢的情況不太普遍，但是自從反滲透用于市政廢水的處理時，情況就變了，目前，由于水資源的短缺，市政廢水循環再利用成為陶氏反滲透的最主要應用領域之一，伴隨這種大規模應用領域的出現，必須采取針對磷酸鹽結垢的預防措施。
磷是自然界的豐度元素，存在于許多化合物中，在天然水和廢水中，含磷化合物的存在形成為：
☆顆粒狀磷酸鹽；
☆正磷酸鹽(PO43–)，根據pH值的不同，正磷酸鹽的表現形態為H3PO4，H2PO4–，HPO42–，和PO43–，在中性 廢水中，H2PO4–和HPO42–為主要成份；
☆聚合磷酸鹽，這是紡織品洗滌劑或其它洗滌產品中的重要成份，因所生產產品的種類而異，一般含有2～7個磷原子；
☆有機磷，它是生命體的必需元素。
最常見的(de)含(han)磷礦為磷灰石，這(zhe)是含(han)有各(ge)種(zhong)OH–，Cl–，和F–基團(tuan)的(de)磷酸鈣(gai)，其它的(de)含(han)磷礦物質有時(shi)含(han)有鋁或(huo)鐵(tie)， 下列含(han)磷化(hua)合(he)物的(de)溶解度偏低，會引起RO/NF的(de)運行出現結垢。
表1. 低溶解度含(han)磷(lin)化合物（查(cha)表）
據報道，磷酸鈣和磷灰石在中性或堿性條件下，不易溶解，但可以溶解在酸中。磷酸鋁和磷酸鐵在中等酸性條件下，也不易溶解，這樣在預處理階段，除去鋁和鐵就十分重要，由于磷化學的復雜性，也就難以預測發生磷酸鹽垢的極限值。
為了降低磷酸鹽垢的風險，降低正磷酸根的同時還應及其注重降低鈣、氟和鋁的濃度，市面上也有適宜的阻垢劑可供選擇。在北美一家市政廢水處理廠，對膜面上磷酸鹽垢的分析表明，主要成份為鈣和磷并伴有少量的鋁，可在pH2.4～2.8左右采用檸檬酸進行清洗。
建議(yi)采用的預防措施是將進(jin)水(shui)pH減低到6。
預防膠體和(he)顆粒污(wu)堵
引言
膠體和顆粒污堵可嚴重地影響反滲透元件的性能，如大幅度降低產水量，有時也會降低系統脫鹽率，膠體和顆粒污染的初期癥狀是系統壓差的增加。
反滲透進水中的(de)淤泥和(he)(he)膠體(ti)的(de)來源有(you)(you)相當(dang)大(da)的(de)差異，通常包括(kuo)細(xi)菌、粘土(tu)、膠體(ti)硅(gui)和(he)(he)鐵的(de)腐蝕產(chan)物。澄(cheng)清池或介(jie)質(zhi)過(guo)濾(lv)器所用(yong)的(de)預處理絮凝(ning)劑如(ru)聚(ju)合(he)氯(lv)(lv)化鋁、三氯(lv)(lv)化鐵、陽離子聚(ju)電(dian)解質(zhi)，會(hui)與微小的(de)膠體(ti)和(he)(he)顆粒結(jie)合(he)，聚(ju)集成大(da)尺度絮凝(ning)體(ti)，以便于被(bei)填(tian)料介(jie)質(zhi)或濾(lv)芯截(jie)(jie)留(liu)住，這類凝(ning)絮就使得人們對介(jie)質(zhi)過(guo)濾(lv)器和(he)(he)濾(lv)芯的(de)孔徑(jing)要求降低了，仍(reng)能發(fa)揮出(chu)色的(de)過(guo)濾(lv)效果(guo)。當(dang)這些絮凝(ning)劑投加(jia)過(guo)量少許時，過(guo)量部分的(de)絮凝(ning)劑本(ben)身之間會(hui)發(fa)生自(zi)凝(ning)聚(ju)生成大(da)顆粒，可(ke)被(bei)過(guo)濾(lv)過(guo)程截(jie)(jie)留(liu)住，但應特別注意的(de)是，如(ru)果(guo)超極(ji)限投加(jia)極(ji)有(you)(you)可(ke)能在(zai)元件內因被(bei)截(jie)(jie)留(liu)而(er)污(wu)染膜表面。
判(pan)斷反滲透和納濾(lv)進(jin)水膠體和顆(ke)粒污染程度的最好技術是(shi)測(ce)量進(jin)水淤積指數(SDI值)，有時(shi)也稱為污染指數(FI值)。它是(shi)設計RO/NF預處理系統(tong)之前應該(gai)進(jin)行測(ce)定的重要指標，同時(shi)在RO日常(chang)操作(zuo)時(shi)也需定時(shi)地(di)檢測(ce)(地(di)表水一般建議(yi)每(mei)天三(san)次)。淤積指數的測(ce)定方(fang)法在美國材料工(gong)程協會ASTM標準測(ce)試方(fang)法D 4189-82中已作(zuo)了規(gui)定。
測量儀器(向膜系統供應商購買)
☆47 mm直徑測試膜盒
☆47 mm測試用膜片(孔徑0.45mm)
☆1～5bar(10～70psi)壓力表
☆調壓針型閥
測量步驟
1. 將測試膜(mo)(mo)片(pian)(pian)小(xiao)心(xin)放(fang)在(zai)測試膜(mo)(mo)盒內，用(yong)少許水(shui)潤(run)濕膜(mo)(mo)片(pian)(pian)，擰緊“O”形密封圈，將膜(mo)(mo)盒垂(chui)直放(fang)置(zhi)，還應注意膜(mo)(mo)片(pian)(pian)有正反面的區別
2. 調(diao)節進水壓力至2.1bar(30psi)并立即計量開始過濾500mL水樣的(de)時間(jian)t0(通(tong)過連續不斷的(de)調(diao)節，使進水壓力始終保持不變)
3. 在進水壓力(li)為2.1bar(30psi)下連(lian)續過濾15分鐘
4. 15分(fen)鐘后繼續記錄過濾同(tong)樣500mL所(suo)需的時間t15，保留濾器上(shang)的膜片以便作進一步(bu)的分(fen)析
計算
當t15是t0的4倍時，SDI15值是5。如果水樣完全將膜片堵塞住時，SDI15值為6.7。
設(she)計導則要求保持SDI15小于(yu)等于(yu)5。實際(ji)證(zheng)明降(jiang)低SDI15的(de)(de)一些預處(chu)理技術包括介質過濾(lv)(lv)(lv)器(如石英砂和無煙(yan)煤)，超濾(lv)(lv)(lv)和微濾(lv)(lv)(lv)。過濾(lv)(lv)(lv)器前通常添加(jia)聚電介質提高脫除SDI15的(de)(de)能力。防(fang)止膠體污染的(de)(de)方法綜述如下(xia)。
介質過濾
介質過濾器可以除去顆粒、懸浮物和膠體，這是基于當水流流過過濾介質的床層時，顆粒、懸浮物和膠體會附著在過濾介質的表面。過濾出水水質取決于雜質和過濾介質的大小、表面電荷和形狀、原水組成和操作條件等，設計和操作合理的話，通常經過介質過濾器處理就可以達到SDI15≤5。
水處理系(xi)統最(zui)常(chang)用的過(guo)濾(lv)介質(zhi)是石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha)和無(wu)(wu)煙煤(mei)(mei)，細砂(sha)(sha)過(guo)濾(lv)器(qi)石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha)顆粒(li)有效(xiao)(xiao)直徑(jing)(jing)為(wei)(wei)0.35～0.5mm，無(wu)(wu)煙煤(mei)(mei)過(guo)濾(lv)器(qi)顆粒(li)有效(xiao)(xiao)直徑(jing)(jing)為(wei)(wei)0.7～0.8mm，當(dang)采用石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha)上填充無(wu)(wu)煙煤(mei)(mei)的雙(shuang)介質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)時，它允(yun)許懸浮(fu)物等雜質(zhi)進入過(guo)濾(lv)層(ceng)內部，產生更(geng)有效(xiao)(xiao)的深層(ceng)過(guo)濾(lv)而延長清洗(xi)間隔(ge)。過(guo)濾(lv)介質(zhi)的最(zui)小(xiao)設計(ji)總床層(ceng)深度(du)為(wei)(wei)0.8m，在雙(shuang)介質(zhi)過(guo)濾(lv)器(qi)中，通(tong)常(chang)填充0.5m高的石(shi)(shi)英(ying)砂(sha)(sha)和0.4m高的無(wu)(wu)煙煤(mei)(mei)。
有兩種形式(shi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)，重力(li)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)和壓(ya)力(li)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)。因(yin)為(wei)壓(ya)力(li)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)筒體可(ke)耐(nai)壓(ya)，能用較高(gao)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)床層(ceng)、較精細的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)介質粒徑和較高(gao)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)濾(lv)(lv)速，設計過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)流(liu)速通常小(xiao)于10～20m/h，反洗(xi)(xi)流(liu)速40～50m/h。對高(gao)污染傾向的(de)(de)(de)(de)原(yuan)水(shui)(如地(di)(di)表水(shui)、受污染的(de)(de)(de)(de)井水(shui)或廢水(shui))，過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)流(liu)速必須小(xiao)于10m/h(一般(ban)為(wei)5m/h)或采用二(er)級介質過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)。操(cao)作過(guo)(guo)(guo)(guo)程中(zhong)，待過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)水(shui)進入濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)頂(ding)部(bu)，滲濾(lv)(lv)透過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)層(ceng)，進入底部(bu)的(de)(de)(de)(de)集水(shui)系統，當壓(ya)力(li)式(shi)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)進出口間壓(ya)差(cha)(cha)增加(jia)(jia)0.3～0.6bar，重力(li)式(shi)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)差(cha)(cha)增加(jia)(jia)1.4mH2O時，先反洗(xi)(xi)和然后(hou)正(zheng)洗(xi)(xi)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)以(yi)除去(qu)沉(chen)積(ji)物，反洗(xi)(xi)一般(ban)需要10分鐘以(yi)上，大直徑的(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)(qi)(qi)還(huan)須設置輔助(zhu)氣源擦洗(xi)(xi)。必須避免頻繁地(di)(di)開機和停(ting)機，因(yin)為(wei)每(mei)次流(liu)速的(de)(de)(de)(de)急(ji)卻(que)變化會將原(yuan)先已沉(chen)積(ji)在(zai)介質上的(de)(de)(de)(de)物質又(you)釋放(fang)出來。介質過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)設計和操(cao)作運行細節(jie)可(ke)以(yi)在(zai)相關文獻中(zhong)獲得。
氧化－過濾
通常含鹽量為苦咸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+將轉化成Fe3+，形成難溶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 + 8 CO2
4Mn(HCO3) 2 + O2 + 2H2O → 4Mn(OH) 3 + 8 CO2
由于(yu)(yu)鐵的(de)氧(yang)化在很低的(de)pH值(zhi)時就會(hui)發生，因而(er)出(chu)現鐵污染(ran)(ran)(ran)的(de)情(qing)況要比錳污染(ran)(ran)(ran)的(de)情(qing)況更多，即使SDI小于(yu)(yu)5，RO進水(shui)的(de)鐵含量低于(yu)(yu)0.1mg/L，仍會(hui)產生鐵污染(ran)(ran)(ran)問題。堿度(du)(du)低的(de)進水(shui)鐵離(li)子含量要高，這是因為FeCO3的(de)溶解度(du)(du)會(hui)限(xian)制Fe2+的(de)濃度(du)(du)。
處理這類水源的一(yi)種方(fang)法(fa)(fa)是(shi)防(fang)止其在整(zheng)個RO過(guo)程中與空(kong)氣和(he)任何氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)如氯的接觸。低pH值有利(li)于延緩Fe2+的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)，當pH<6，氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)含量(liang)<0.5mg/l時(shi)，最(zui)大允(yun)許(xu)Fe2+濃度4mg/L，另一(yi)方(fang)法(fa)(fa)是(shi)用空(kong)氣、Cl2或KMnO4氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵和(he)錳，將所形成的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)通過(guo)介質過(guo)濾(lv)器除(chu)去，但需(xu)要注意的是(shi)，由(you)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)形成的膠體硫可(ke)能難(nan)以由(you)過(guo)濾(lv)器除(chu)去，在介質過(guo)濾(lv)器內添加氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)通過(guo)電子轉(zhuan)移氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)Fe2+，即可(ke)一(yi)步同時(shi)完成氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)過(guo)濾(lv)。
海綠(lv)石就是這樣一種粒狀(zhuang)過濾介質(zhi)，當(dang)其氧(yang)化能力耗盡時(shi)，它可通過KMnO4的氧(yang)化來(lai)再生(sheng)，再生(sheng)后必(bi)須將殘留的KMnO4完全沖(chong)洗(xi)掉，以(yi)防止對膜(mo)的氧(yang)化破壞。當(dang)原(yuan)水中含Fe2+的量小于2mg/L時(shi)，可以(yi)采用這一處理方法，如原(yuan)水中含更高的Fe2+時(shi)，可在過濾器進(jin)水前連續投加KMnO4，但是在這種情(qing)況下(xia)，必(bi)須采取措施例如安裝活性(xing)炭(tan)濾器以(yi)保證沒有高錳(meng)酸鉀進(jin)入膜(mo)元件內。
Birm過(guo)濾(lv)(lv)也可(ke)(ke)以有效地用(yong)于從RO/NF進水中去除(chu)Fe2+，Birm是(shi)一種硅酸鋁(lv)基體上涂有二(er)氧化(hua)錳的過(guo)濾(lv)(lv)介質，它對溶(rong)解氧和(he)二(er)價鐵之間的反應起(qi)催化(hua)作用(yong)，使(shi)可(ke)(ke)溶(rong)性的二(er)價鐵和(he)錳形成沉淀(dian)(dian)，并且(qie)通過(guo)濾(lv)(lv)器反洗可(ke)(ke)將(jiang)這些沉淀(dian)(dian)沖出濾(lv)(lv)器。由于該過(guo)程pH將(jiang)升高，可(ke)(ke)能會發生LSI值的變化(hua)，因而(er)要預防濾(lv)(lv)器內和(he)RO/NF系統內出現CaCO3沉淀(dian)(dian)。
在線過濾
如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或助凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器降低SDI的效率，在線過濾可以用于SDI略高于5的水源，這種被稱為在線絮凝或在線絮凝－助凝的方法在ASTM D4188標準中有詳細的表述。 原水中注入絮凝劑時經過有效地混合，與膠體形成的微小絮狀物并能當即就被介質過濾器的介質所截留住。
硫酸鐵和三氯化鐵可以用于對膠體表面的負電荷進行失穩處理，它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，并不推薦使用，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，建議采用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加藥量為10～30mg/L，但應針對具體的項目確定加藥量。為了提高絮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，助凝劑與絮凝劑一起或單獨使用，助凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯酰胺，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。絮凝劑和助凝劑可能直接或間接地干擾RO膜，間接干擾是它們的反應產物形成沉淀并覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使絮凝劑絮體穿過濾器并發生沉積；當使用鐵或鋁絮凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段會因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉淀。還有在多介質濾器后加入化合物也會產生沉淀反應，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。一些RO工廠曾被陽離子聚電解質和阻垢劑的反應凝膠層所嚴重污染。
當添加(jia)的(de)(de)聚合(he)物本(ben)身(shen)影響膜(mo)導致通量的(de)(de)下(xia)降(jiang)，這(zhe)屬(shu)于(yu)直接(jie)的(de)(de)干擾，水的(de)(de)離子強(qiang)度可(ke)能對絮凝(ning)劑或助凝(ning)劑與(yu)膜(mo)間(jian)的(de)(de)界面有影響，若是(shi)如(ru)此，苦咸水條件下(xia)的(de)(de)結果(guo)(guo)會不同于(yu)海水時(shi)的(de)(de)結果(guo)(guo)。為了(le)消除RO/NF膜(mo)直接(jie)和間(jian)接(jie)的(de)(de)干擾，陰(yin)離子和非離子的(de)(de)助凝(ning)劑比(bi)陽離子的(de)(de)助凝(ning)劑合(he)適，同時(shi)還須避免過量添加(jia)。
絮凝－助凝
當原(yuan)水所含懸(xuan)浮物高(gao)，SDI很高(gao)時，最好采用傳統(tong)的(de)(de)(de)混凝(ning)－助(zhu)凝(ning)處理(li)(li)工(gong)藝，產生的(de)(de)(de)氫氧化絮(xu)體在特(te)別設計的(de)(de)(de)反應(ying)空間內(nei)長大沉淀，以(yi)淤泥形式排掉，上清(qing)液進(jin)入(ru)多介(jie)質濾器作(zuo)進(jin)一步的(de)(de)(de)處理(li)(li)。在混凝(ning)－助(zhu)凝(ning)過程中，可采用固體接觸型澄(cheng)清(qing)器或緊湊的(de)(de)(de)混凝(ning)－助(zhu)凝(ning)反應(ying)器，請參閱相關(guan)水處理(li)(li)教科書。
微濾或超濾
微(wei)濾(lv)(MF)或(huo)超(chao)濾(lv)(UF)膜(mo)(mo)能除去所有(you)的懸(xuan)浮物，根據有(you)機物分子(zi)(zi)量和(he)膜(mo)(mo)截留分子(zi)(zi)量的大(da)小，超(chao)濾(lv)還能除去一些(xie)有(you)機物，如(ru)果(guo)設(she)計和(he)操(cao)作管理得當，SDI可以小于1，此時將污(wu)染問題從RO/NF膜(mo)(mo)轉(zhuan)移到MF或(huo)UF膜(mo)(mo)上了，并(bing)由微(wei)濾(lv)或(huo)超(chao)濾(lv)系(xi)統來解決(jue)，但是采(cai)用(yong)MF或(huo)NF作預處理之后，只是減輕了污(wu)染，RO/NF部分仍須考慮很(hen)多因素，例如(ru)膜(mo)(mo)元件選擇、排列和(he)運(yun)行經濟性，一般要求MF/UF的系(xi)統回(hui)收率要高(gao)，膜(mo)(mo)通量要高(gao)，可采(cai)用(yong)定期地正向或(huo)逆向反洗，實現這些(xie)目標。如(ru)果(guo)微(wei)濾(lv)和(he)超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)材料能耐氯，如(ru)聚砜膜(mo)(mo)或(huo)陶瓷(ci)膜(mo)(mo)，還應在(zai)清洗水中(zhong)加氯防止(zhi)生物污(wu)染。
濾芯式過濾
每臺反滲透和納濾(lv)系統應配置濾(lv)芯式保安過(guo)濾(lv)器，其孔(kong)(kong)徑的(de)(de)(de)最(zui)低(di)要求為小(xiao)于(yu)10mm，它對膜(mo)和高壓泵起保護作用，防(fang)止可能存在的(de)(de)(de)懸浮顆粒的(de)(de)(de)破(po)壞，通常它是(shi)預處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)最(zui)后一(yi)道，我們(men)推薦使用孔(kong)(kong)徑小(xiao)于(yu)等于(yu)5mm，預處(chu)理(li)(li)做得越好，RO/NF膜(mo)所需的(de)(de)(de)清(qing)洗次(ci)數(shu)就越少(shao)。當濃水中的(de)(de)(de)硅濃度超過(guo)理(li)(li)論溶解度時(shi)，建議(yi)濾(lv)芯孔(kong)(kong)徑選擇1mm，以降低(di)硅與(yu)鐵(tie)和鋁膠體的(de)(de)(de)相互作用。
濾芯式濾器必須按制造商的建議選擇過濾流量，在壓降超過允許極限前及時更換，但最好不要超過三個月，由于清洗濾芯的效率較低并存在更高的生物污染的危險性，不推薦選用可清洗濾芯式濾器。濾芯材料必須是非降解的合成材料，如尼龍或聚丙烯，濾器應裝有壓力表指示壓降，以便表示濾芯上截留污染物的數量。
定期(qi)檢查用(yong)過(guo)(guo)的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)可幫助系(xi)統操作者獲得污染危險警報和需(xu)要清洗的(de)有用(yong)信息(xi)。如果濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)式濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)壓差(cha)增加過(guo)(guo)快(kuai)，表示預(yu)處(chu)(chu)理過(guo)(guo)程或(huo)水源(yuan)可能出現問(wen)題(ti)，在(zai)采取對策之前，濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)式濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)僅(jin)提供(gong)某種程度(du)地短暫保護。如果濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)每1～3個月就得更換的(de)話，說明預(yu)處(chu)(chu)理部分存在(zai)某些問(wen)題(ti)，濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)式過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)不是(shi)用(yong)來(lai)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)大(da)量雜質的(de)設(she)備，不能設(she)計選擇不當的(de)話，不僅(jin)會產生昂貴(gui)的(de)更換費用(yong)，而(er)且還會因為(wei)某些物質極易(yi)穿透濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)而(er)導致膜系(xi)統過(guo)(guo)早的(de)故障。當然也(ye)可以考慮在(zai)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)孔徑較(jiao)小的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)式濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)的(de)上游(you)設(she)置第二個更大(da)孔徑的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)式濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)。
其它方法
除了前面提到的(de)方(fang)法之外，還有一些其它方(fang)法用來(lai)防(fang)止膠體(ti)及顆粒污染。
【石灰軟化(hua)】可用于(yu)除硅，在結垢控(kong)制章節中已作了介(jie)紹，它的另一個(ge)優點是能夠去除鐵和膠體物質。
【強酸陽(yang)離子交換(huan)樹脂軟(ruan)(ruan)化】不(bu)僅(jin)能(neng)脫除硬(ying)度，而(er)且能(neng)夠降(jiang)低(di)常會(hui)污染膜的鐵和(he)鋁的濃度，經過軟(ruan)(ruan)化的水表現(xian)出比未軟(ruan)(ruan)化的水更低(di)的污染傾向(xiang)，因(yin)為(wei)膠體(ti)通常含負電荷，這樣(yang)多價陽(yang)離子能(neng)自發地(di)促(cu)進膠體(ti)的相互粘附(fu)。在濾(lv)(lv)(lv)(lv)芯式濾(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)上游或(huo)許需要(yao)設(she)置可(ke)清洗的精密(mi)過濾(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)以(yi)避免發生(sheng)這些情況，但不(bu)能(neng)代替更換(huan)型的濾(lv)(lv)(lv)(lv)芯濾(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)。
設計和操作考慮
防止膠體和顆粒污染不(bu)僅關系(xi)到合(he)適的(de)(de)預處(chu)理(li)(li)技術，而且也涉及(ji)合(he)理(li)(li)的(de)(de)系(xi)統(tong)設計和操作，舉(ju)一個(ge)極端的(de)(de)例(li)子，地(di)表水(shui)可(ke)(ke)以(yi)采(cai)用(yong)絮(xu)凝－助凝或超濾(lv)進(jin)行(xing)預處(chu)理(li)(li)，RO統(tong)可(ke)(ke)以(yi)以(yi)很高(gao)的(de)(de)通量運行(xing)，幾乎無需(xu)清洗(xi)，但如果(guo)是(shi)相同水(shui)源，僅采(cai)用(yong)濾(lv)芯式(shi)過濾(lv)，那么，RO就會(hui)需(xu)要(yao)更(geng)(geng)(geng)(geng)多的(de)(de)膜(mo)面積，而膜(mo)本身(shen)還(huan)會(hui)需(xu)要(yao)更(geng)(geng)(geng)(geng)頻(pin)繁(fan)(fan)的(de)(de)清洗(xi)和維護，一個(ge)不(bu)良的(de)(de)預處(chu)理(li)(li)只能依(yi)靠使用(yong)和更(geng)(geng)(geng)(geng)換(huan)更(geng)(geng)(geng)(geng)多的(de)(de)膜(mo)元件、調整(zheng)系(xi)統(tong)運行(xing)參(can)數或更(geng)(geng)(geng)(geng)頻(pin)繁(fan)(fan)更(geng)(geng)(geng)(geng)嚴厲的(de)(de)清洗(xi)來(lai)彌補。但改善前處(chu)理(li)(li)可(ke)(ke)以(yi)節(jie)省膜(mo)的(de)(de)費用(yong)及(ji)運行(xing)費用(yong)。
預防膜生物污染
引言
所有的原水均含有微生物：即細菌、藻類、真菌、病毒和其它高等生物。細菌的一般尺寸為1～3mm，微生物可以看成是膠體物質，可以按防止膠體污染一節討論的預處理方法進行除去，但它與無生命的顆粒不同之處在于他們有繁殖能力，在適宜的生存條件下形成生物膜。
微生物(wu)(wu)(wu)(wu)進入反(fan)滲透系統之后，找到(dao)了(le)水中(zhong)溶解性的(de)(de)有機(ji)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)，這些有機(ji)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)伴隨反(fan)滲透過(guo)程的(de)(de)進行而濃縮富集在膜表面上，成(cheng)為形(xing)成(cheng)生物(wu)(wu)(wu)(wu)膜的(de)(de)理(li)想環(huan)境(jing)與過(guo)程。膜元(yuan)件的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)染將嚴重(zhong)影響反(fan)滲透系統的(de)(de)性能(neng)，出(chu)現進水至濃水間壓差的(de)(de)迅(xun)速增加，導(dao)致膜元(yuan)件發生“望(wang)遠鏡”現象與機(ji)械損(sun)壞(huai)以及膜產水量的(de)(de)下(xia)降，有時甚至在膜元(yuan)件的(de)(de)產水側也會出(chu)現生物(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)染，導(dao)致產品水受污(wu)染。
一旦出(chu)現(xian)(xian)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)污染(ran)并產生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜，清洗就非常(chang)困難(nan)。因(yin)(yin)為(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜能(neng)保護微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)受水(shui)力的(de)(de)剪(jian)切力影(ying)響(xiang)和(he)化學品(pin)的(de)(de)消毒作用，此外，沒(mei)有(you)被徹底清除掉的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜將引(yin)起微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)再次快(kuai)速(su)的(de)(de)滋(zi)生(sheng)(sheng)。因(yin)(yin)此微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)防治是預處(chu)理過程(cheng)中最主要的(de)(de)任務。地表(biao)水(shui)比井水(shui)出(chu)現(xian)(xian)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)污染(ran)的(de)(de)機會(hui)要多(duo)得(de)多(duo)，這(zhe)(zhe)就是為(wei)什么地表(biao)水(shui)、海水(shui)、廢(fei)水(shui)更難(nan)處(chu)理的(de)(de)主要原因(yin)(yin)。以下章節將討論這(zhe)(zhe)種污染(ran)出(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)可能(neng)性(xing)和(he)針(zhen)對(dui)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)污染(ran)應(ying)采取(qu)的(de)(de)措施。
生物污染評估方法
培養法
水中細菌的濃度與該水源生物污染可能性是有直接關系的，細菌總數(TBC)是水樣中已有微生物總數量的定量表示值，按照ASTM F60規定的方法，用膜過濾方式過濾一定量的水樣來確定細菌總數。將截留在過濾介質表面的 生物組織，置于一定的營養物中進行培養，形成菌落，通過低倍放大鏡就可以觀察到并對菌落進行計數。
這一(yi)方法的主要優點是(shi)無需昂貴的儀器設(she)備就可(ke)以(yi)(yi)進行，但(dan)是(shi)測定結果要等(deng)到7天(tian)之(zhi)后(hou)才能得出(chu)，被計數(shu)的菌落也僅為實際活微(wei)生物總量的1～10%左右。然(ran)而，培養技術仍然(ran)是(shi)表(biao)示微(wei)生物污(wu)染(ran)可(ke)能性程度和(he)趨勢的有效方法。它可(ke)以(yi)(yi)用于觀察(cha)進水(shui)、濃(nong)水(shui)和(he)產水(shui)中的情(qing)況。如果濃(nong)水(shui)中總細菌數(shu)增加，就表(biao)明(ming)膜(mo)元件內出(chu)現了(le)生物膜(mo)污(wu)染(ran)。
直接細菌計數
直(zhi)接(jie)計(ji)(ji)(ji)數(shu)技術(shu)采取先過濾水樣(yang)(yang)，然后在(zai)顯微(wei)(wei)鏡(jing)下(xia)直(zhi)接(jie)對截留在(zai)過濾介質上的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)進(jin)行(xing)計(ji)(ji)(ji)數(shu)。為了使(shi)(shi)得微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)能夠觀察(cha)到(dao)，必須對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)用(yong)(yong)沙黃進(jin)行(xing)著(zhu)色(se)，然后在(zai)透(tou)光(guang)螢光(guang)顯微(wei)(wei)鏡(jing)下(xia)進(jin)行(xing)計(ji)(ji)(ji)數(shu)。這(zhe)樣(yang)(yang)總微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)精確(que)數(shu)量就可以(yi)(yi)立(li)刻(ke)獲得，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)類型可以(yi)(yi)從(cong)沉積顆(ke)粒(li)上進(jin)行(xing)區分(fen)(fen)。但是細胞(bao)組(zu)織的(de)死活(huo)情況就無(wu)法(fa)進(jin)行(xing)區分(fen)(fen)。這(zhe)時要采用(yong)(yong)INT技術(shu)，INT出(chu)現著(zhu)色(se)減少的(de)地(di)方就是被(bei)活(huo)細胞(bao)富(fu)集所致，這(zhe)樣(yang)(yang)可以(yi)(yi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)相差與微(wei)(wei)分(fen)(fen)干擾顯微(wei)(wei)鏡(jing)，從(cong)死細胞(bao)中(zhong)區分(fen)(fen)出(chu)活(huo)細胞(bao)來。因為它比培養法(fa)更(geng)快更(geng)精確(que)，應優先選擇直(zhi)接(jie)細菌(jun)計(ji)(ji)(ji)數(shu)法(fa)。
生物膜檢測
未經處理的(de)(de)(de)原(yuan)水、膜(mo)(mo)裝置(zhi)進(jin)水和(he)(he)濃(nong)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)含量是評(ping)估潛在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)污染(ran)的(de)(de)(de)重要(yao)指標。但其它(ta)因素如營養成份的(de)(de)(de)濃(nong)度和(he)(he)種類、操作(zuo)參(can)數也決定(ding)(ding)了(le)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，某些(xie)研(yan)究(jiu)者開(kai)展(zhan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)形成的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)表(biao)明，人(ren)們還(huan)沒有充分(fen)認(ren)識清楚(chu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)，早期(qi)確(que)認(ren)產生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)最好辦法(fa)是觀察(cha)進(jin)水中(zhong)(zhong)試樣的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)，即所(suo)謂(wei)“Robbin試樣”，它(ta)是將小型試樣置(zhi)于水樣中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一個簡單的(de)(de)(de)裝置(zhi)，這些(xie)安置(zhi)在表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)試樣可以(yi)按一定(ding)(ding)時間間隔(ge)移走，檢查所(suo)附著(zhu)的(de)(de)(de)細(xi)菌情(qing)況(kuang)。實際系統(tong)操作(zuo)過(guo)程中(zhong)(zhong)，定(ding)(ding)期(qi)仔細(xi)地檢查保安濾器(qi)濾芯以(yi)及進(jin)水和(he)(he)濃(nong)水管內表(biao)面(mian)，也是有效的(de)(de)(de)做法(fa)，當(dang)出現粘泥和(he)(he)異味時就表(biao)明有微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)污染(ran)。
其它方法
可(ke)以(yi)用Werner方(fang)法估計某一水源細(xi)菌(jun)出現(xian)的(de)(de)可(ke)能性，它是樣(yang)品進行(xing)移植(zhi)的(de)(de)方(fang)法。水樣(yang)經過濾(lv)并滅(mie)菌(jun)，然(ran)后加入滅(mie)菌(jun)過的(de)(de)無機鹽(yan)營養(yang)(yang)液(ye)，用滅(mie)菌(jun)過的(de)(de)過濾(lv)器過濾(lv)水樣(yang)，再(zai)從該(gai)過濾(lv)介(jie)質(zhi)表面沖(chong)洗下(xia)來一定(ding)體積細(xi)菌(jun)懸浮(fu)物進行(xing)移植(zhi)培養(yang)(yang)。用光散射的(de)(de)方(fang)法，定(ding)量(liang)地根據濃(nong)度的(de)(de)增加來確定(ding)細(xi)菌(jun)的(de)(de)產生速率。別的(de)(de)方(fang)法還有測(ce)量(liang)可(ke)吸收有機碳(tan)或(huo)生物可(ke)降(jiang)解有機碳(tan)的(de)(de)含量(liang)。
氯滅菌
長久以(yi)來，氯(lv)(lv)(lv)(lv)作為滅(mie)菌(jun)劑處(chu)理(li)(li)市政、工業給水(shui)和(he)(he)廢水(shui)，這(zhe)是(shi)因(yin)(yin)為它(ta)能使許(xu)多致(zhi)病微(wei)生(sheng)物快(kuai)速(su)失活。氯(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)效率取決(jue)于(yu)氯(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)濃度(du)，接觸時間和(he)(he)水(shui)的(de)(de)pH值。它(ta)常用(yong)在(zai)對飲用(yong)水(shui)進行(xing)滅(mie)菌(jun)消毒上，一般(ban)余氯(lv)(lv)(lv)(lv)濃度(du)為0.5ppm，在(zai)工業水(shui)處(chu)理(li)(li)流程中，通過維持水(shui)中余氯(lv)(lv)(lv)(lv)濃度(du)0.5～1.0ppm以(yi)上就(jiu)可預防熱交(jiao)換(huan)器和(he)(he)砂(sha)濾器上的(de)(de)微(wei)生(sheng)物污染，氯(lv)(lv)(lv)(lv)加(jia)藥量取決(jue)于(yu)進水(shui)中有機(ji)物的(de)(de)含量，因(yin)(yin)為有機(ji)物會耗(hao)氯(lv)(lv)(lv)(lv)。針對地(di)表水(shui)，通常需(xu)要在(zai)反滲(shen)透預處(chu)理(li)(li)部分(fen)采用(yong)氯(lv)(lv)(lv)(lv)消毒以(yi)防止(zhi)微(wei)生(sheng)物的(de)(de)污染，方法是(shi)在(zai)取水(shui)口加(jia)氯(lv)(lv)(lv)(lv)，并(bing)維持20～30分(fen)鐘(zhong)的(de)(de)反應時間，讓整個預處(chu)理(li)(li)管線內保持0.5～1.0ppm余氯(lv)(lv)(lv)(lv)濃度(du)。但(dan)在(zai)進入膜(mo)元件(jian)之前(qian)必須經過徹底地(di)脫氯(lv)(lv)(lv)(lv)處(chu)理(li)(li)，防止(zhi)膜(mo)受到(dao)氯(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)氧化破壞。
氯化反應
常用的含氯消毒劑為氯氣、次氯酸鈉或次氯酸鈣。在水中，它們迅速水解成次氯酸。
次氯酸在水中會分解氫離子和次氯酸根離子：
Cl2、NaOCl、Ca(OCl)2、HOCl和OCl–的總和稱為自由氯(FAC)或殘留余氯(FRC)，并以mg/L Cl2計，正如以下將討論的那樣，氯與水中氨類物質反應將形成氯胺，這類氯胺化合物被稱為結合氯(CAC)或結合余氯(CRC)，余氯和結合氯的總和稱為總殘留氯(TRC)。
余氯(lv)(lv)的(de)殺菌(jun)效率與未(wei)分解(jie)的(de)HOCl的(de)濃度成正(zheng)比(bi)，次(ci)氯(lv)(lv)酸比(bi)次(ci)氯(lv)(lv)酸根(gen)的(de)殺菌(jun)效力要高100倍，未(wei)解(jie)離次(ci)氯(lv)(lv)酸的(de)比(bi)例(li)隨pH值的(de)降(jiang)低(di)而增加。
氯的投加量
加入的一部分氯與水中氨氮發生反應，按下列反應步驟形成結合氯：
HOCl + NH3 ßàNH2Cl(一氯胺) + H2O (6)
HOCl + NH2Cl ßà NHCl2(二氯胺) + H2O (7)
HOCl + NHCl2 ßà NCl3(三氯胺) + H2O (8)
上述反應(ying)主要取決于pH和(he)氯(lv)/氮的(de)質量比，氯(lv)胺(an)也(ye)有(you)(you)殺菌作用，但是(shi)要低于氯(lv)的(de)效果(guo)。另一(yi)部分的(de)氯(lv)氣轉變成非(fei)活性氯(lv)，這部分的(de)需(xu)氯(lv)量取決于還(huan)原劑(ji)如亞硝(xiao)酸鹽、氯(lv)化(hua)物、硫化(hua)物、二價(jia)鐵和(he)錳等，水中有(you)(you)機物的(de)氧化(hua)反應(ying)也(ye)要耗氯(lv)。
海水加氯處理
與苦咸水中的情況不同，通常海水中含有65mg/L左右的溴，當海水進行氯的化學處理時，溴會與次氯酸快速反應生產次溴酸
這樣對海水進行氯的處理時，起殺菌作用的主要是HOBr而不是HOCl，次溴酸會分解成次溴酸根離子。
HOBr的分解程度比HOCl的分解程度低，在pH8時，僅有28%的HOCl不會分解，但卻有83%的HOBr是不會分解的。換句話說，針對海水在高pH條件下，仍比在苦咸水時的殺菌效果好，次溴酸和次溴酸根離子會干擾余氯的側定，包含在余氯測量值內。
HOBr與其(qi)它(ta)化合物的反應與HOCl的反應情況(kuang)相類似，溴胺和(he)含溴化合物為(wei)其(qi)反應產(chan)物。
脫氯
當采用FT30膜元件時，為了防止膜被氧化，RO的進水應進行脫氯處理。在出現明顯的脫鹽下降之前，FT30膜具有一種程度的抗氯性，大約為與1ppm余氯接觸200～1,000小時后，可能會出現膜的降解(簡稱200~1,000ppm hr的抗氯能力)。氯對膜的攻擊速率取決于進水特征，在堿性條件下，氯的攻擊速度比在中性或酸性條件下快。不管怎樣，采用氯化滅菌工藝的話，酸性pH條件更為適宜，當重金屬含量高（如鐵）、高水溫條件，氯的攻擊也會加快，它們催化了膜的降解反應。有經驗的工程公司和用戶了解到，其它生產商銷售的聚酸胺反滲透和納濾膜元件本質上完全不能耐氯，FT30優異的耐氯性能要歸功于其更厚的脫鹽層(大約0.2mm)和FT30聚酰胺脫鹽層的全芳香高交聯度的顯著特點，假如使用FT30反滲透膜系統流程中的脫氯部分出現故障，但又能及時地、在膜性能出現下降之前排除脫氯設備故障，膜被完全破壞的情況不會發生。
FT30對氯(lv)胺(an)的承(cheng)受能力是300,000ppm.hr，這就意味(wei)著脫(tuo)除氯(lv)胺(an)是沒有必要的，但是因為氯(lv)胺(an)是由于(yu)將氨加入水中與氯(lv)反應形成的，反應結束后仍有可能存在余氯(lv)，所以仍應該采取脫(tuo)氯(lv)措施。
余氯可以通過活性炭或化學還原劑將其還原成無害的氯離子，由下述反應可知，活性炭柱是非常有效的對RO進水脫氯：
焦亞硫酸鈉(SMBS)是最常用的去除余氯以及抑制微生物活性的化學品，其它的還原劑如二氧化硫并未被證明比SMBS更有成本的優勢：
當它溶于水中時，SMBS形成亞硫酸氫鈉(SBS)
SBS然后還原次氯酸：
根據理論計算1.34mg的SMBS可以脫除1.0mg的余氯，但是在工程實踐中，每脫除1.0mg的余氯需要加入3.0mg的SMBS。
在(zai)干燥陰冷的(de)(de)貯存條件下(xia)，固體SMBS的(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)期為4～6個月，但在(zai)水溶(rong)液(ye)中，亞硫(liu)酸(suan)氯鈉(na)(SBS)會隨時與空氣中的(de)(de)氧(yang)(yang)發生氧(yang)(yang)化還原(yuan)反應(ying)，根據所配制的(de)(de)溶(rong)液(ye)濃度的(de)(de)不同，溶(rong)液(ye)的(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)期為：
溶液濃度( wt % )
2
10
20
30最長有效期
3 天
1 周
1 個月
6 個月
SMBS必須是食品級，不含雜質，還需是未經過鈷活化過的產品，雖然脫氯本身速度很快，但仍應與待處理的水有完全的混合，建議的加藥點設置靜態混合器。為了保證保安濾器濾芯仍處在余氯的滅菌保護之下時，注入點可以設置在保護安濾器的出口處。此時，要求加入的SMBS溶液要經過過濾。不能讓經過脫氯的水在水箱內貯存時間太長。
在混合點的下游管(guan)線(xian)上，可以安裝氧化－還原(yuan)電極，監測氯(lv)是(shi)否被(bei)脫除掉(diao)，當發(fa)現有余氯(lv)時，檢測電極應能發(fa)出(chu)信號停掉(diao)高壓泵(beng)。
沖擊式殺菌處理
沖擊處理(li)方式(shi)是在有限的時間(jian)段內以(yi)及(ji)水處理(li)系(xi)統正常操(cao)作期(qi)間(jian)，向(xiang)反滲透或納濾(lv)的進水中(zhong)加入(ru)殺菌劑，亞硫酸(suan)氫鈉(na)常常被用于這(zhe)種(zhong)處理(li)目(mu)的，有一(yi)般情況下，500～1,000ppm的NaHSO3加入(ru)30分鐘左(zuo)右即可。
周期性消毒
除了連續地向原水加入殺菌劑外，也可以定期對系統消毒以控制生物污染。這種處理方法用于存在中等生物污染危害的系統上，但在有高度生物污染危害的系統，消毒僅是進行連續殺菌劑處理的輔助方法。進行預防性的消毒比進行糾正性殺菌更為有效，因為孤立附著的細菌比厚實、老化的生物膜要容易被殺死和清除掉。
一(yi)般的(de)消毒間隔(ge)是(shi)每(mei)月一(yi)次，但有嚴格衛(wei)生要求的(de)系統(如制藥工藝用水)和高污染原水(例(li)如廢水)也許會每(mei)天一(yi)次，當然膜的(de)壽命(ming)受到所用化學品種類、濃度的(de)影響，經過(guo)強烈的(de)消毒，可能會縮短膜壽命(ming)。
其它方法
微濾或超濾
它們具有除(chu)去(qu)微(wei)生(sheng)物，特別(bie)是藻類的(de)(de)(de)優勢，藻類有時是難以由標準介質(zhi)過濾工藝過程除(chu)去(qu)的(de)(de)(de)，MF/UF必須采用耐氯的(de)(de)(de)材質(zhi)制成，經受(shou)得起定(ding)期的(de)(de)(de)消毒。
硫酸銅
能夠用(yong)于控制生(sheng)物生(sheng)長，一般情況下(xia)，連續(xu)加入CuSO4的濃度(du)為(wei)0.1～0.5mg/L，但不(bu)推薦廣(guang)泛(fan)地使用(yong)CuSO4，原因如下(xia)：
☆商(shang)品CuSO4可能含有雜質，它對RO膜有損壞(huai)可能
☆CuSO4和Cu(OH)2在一定的pH范圍之外會產生沉淀，導致(zhi)RO的污染，使(shi)得(de)CuSO4效(xiao)果(guo)不(bu)佳(jia)。
☆Cu2+離了對環境有害
☆CuSO4僅對(dui)有限的微(wei)生物有效(如藻(zao)類)，但對(dui)大多類細菌(jun)效果甚微(wei)
☆某(mou)些國家的環保(bao)法(fa)規(gui)限制(zhi)對銅(tong)鹽的排放總(zong)量，如果某(mou)一(yi)特定反滲透水廠需用它(ta)控制(zhi)生(sheng)物時，就難以(yi)更換成其它(ta)的化學品。
臭氧
比氯的(de)氧(yang)(yang)化性更強，但它能快速分解(jie)，因此，需要維持一定量的(de)水平(ping)才能殺(sha)滅微生(sheng)物，同(tong)時還要考慮所(suo)用設(she)備的(de)耐臭氧(yang)(yang)能力，通(tong)常應選用不銹鋼。為了保護(hu)膜元件，必(bi)須(xu)仔(zi)細認(ren)真地脫除臭氧(yang)(yang)。紫外照射(she)可以成功地達(da)到(dao)這(zhe)一目標(biao)。
紫外照射
254納(na)米的(de)(de)紫外(wai)光被證(zheng)明有(you)殺菌作用，它已(yi)經在小型水(shui)廠得到應用，它不(bu)需要向水(shui)中(zhong)加入化學品(pin)，設備(bei)維護要求低，僅需定期的(de)(de)清(qing)洗或更換水(shui)銀蒸(zheng)汽燈管。但紫外(wai)照(zhao)射(she)處理的(de)(de)適用情況非(fei)常(chang)有(you)限，僅適用于較干凈的(de)(de)水(shui)源，因(yin)為膠體和(he)有(you)機物會影響光輻(fu)射(she)的(de)(de)穿透。
亞硫酸氫鈉
當其濃度在海水淡化系統的進水中達到50mg/L時，控制生物污染就有效果。通過這種方法，還可以減少膠體污染。由于亞硫酸的酸性反應生成氫離子，因而無需加酸控制碳酸鈣，這是亞硫酸的一個額外優點。
HSO3- → H+ + SO42- (14)
粒狀活性炭(GAC)
人們發現當活性炭過濾作為預處理時有細菌再脫落的危險，導致膜的生物污染，活性炭內孔表面積大，會吸附有機營養物，使得活性炭過濾器將促進生物滋生，僅當這類過濾器運行的流速足夠低(2～10m/hr)并有足夠高的床層高度(2～3m)時，所有的生物活動才會僅僅發生在濾層的上部區域，這樣過濾后的產水就幾乎不含細菌和營養物質了，這一設計技巧被廣泛地用于公共水務工程的設計中。另一個值得注意的現象是如果進水經過臭氧處理后再進入活性炭過濾器的話，則會促進活性炭過濾器上的微生物活動。
在限(xian)定的區域(yu)采用促(cu)進微生物生長的策略，而不是企圖殺滅它們，或許(xu)是一種控制膜生物污染的有效途徑之一，但到目(mu)前(qian)為止，積(ji)累的實(shi)際經驗仍很少。
預處理的設計和操作
為了防止膜(mo)受生(sheng)物的(de)(de)污染，從(cong)取(qu)水到(dao)膜(mo)裝置本(ben)體(ti)的(de)(de)整個系統，必須保持(chi)干凈而衛生(sheng)的(de)(de)狀態。
選用抗污染膜元件
FILMTEC FR(抗(kang)污染)膜(mo)元件能顯著地減少或延緩生物污染的發生，請(qing)參閱相關章節或與(yu)陶(tao)氏液體分離部代表 聯絡，以(yi)獲得更多FILMTEC FR膜(mo)元件及(ji)其應用(yong)資訊。
預防有機物污染
有機物在膜表面上的吸附會引起膜通量的損失，特別嚴重的情況下會出現不可逆的通量損失。當高分子量的有機物是憎水性的或帶正電荷時，這種吸附過程更易進行；當pH>9時，膜表面及有機物均呈負電荷，因而，高pH值將有利于防止有機物污染。但以乳化態出現的有機物會在膜表面形成有機污染薄層，引發嚴重的膜性能衰減，必須在預處理部分除去。
在(zai)天然水(shui)(shui)(shui)體中存(cun)在(zai)的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)主要(yao)為(wei)腐(fu)植酸類物(wu)質，其以(yi)TOC含量(liang)計(ji)通常在(zai)0.5至(zhi)20mg/L，當(dang)TOC超(chao)過(guo)3mg/L時，預處(chu)理部(bu)分(fen)應作專(zhuan)門的(de)脫除有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)考慮. 當(dang)進(jin)(jin)入RO的(de)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)中油(碳氫化合(he)物(wu)或硅基類)和油脂含量(liang)超(chao)過(guo)0.1mg/L時，必須采(cai)用絮凝或活(huo)性(xing)炭(tan)過(guo)濾。這些有(you)(you)機(ji)物(wu)質會隨時吸附到(dao)膜表(biao)面上，然而，如果由此引起(qi)的(de)通量(liang)值下降不超(chao)過(guo)15%時，它們能(neng)被(bei)堿性(xing)的(de)清(qing)洗(xi)劑清(qing)洗(xi)掉。在(zai)廢水(shui)(shui)(shui)處(chu)理應用中，脫除和濃縮有(you)(you)機(ji)物(wu)是主要(yao)目標，有(you)(you)機(ji)物(wu)含量(liang)即使在(zai)百(bai)分(fen)數范(fan)圍內(nei)仍可(ke)以(yi)進(jin)(jin)行處(chu)理，這要(yao)取(qu)決(jue)于有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)種類，而且需要(yao)針對(dui)每(mei)一個具體的(de)對(dui)象進(jin)(jin)行現場試驗。
預防膜本身的降解
除了RO進水中某些物(wu)質對膜(mo)有(you)(you)污染外，還需要(yao)考慮膜(mo)材料本身(shen)對這些物(wu)質的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)穩(wen)(wen)定性。一(yi)(yi)般(ban)情況下，所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)劑對聚酰胺類復(fu)合(he)膜(mo)均有(you)(you)損害作用，必須采用“預(yu)防膜(mo)生物(wu)污染”一(yi)(yi)節中所(suo)介(jie)紹(shao)的(de)(de)(de)脫(tuo)氯方法將它們(men)脫(tuo)除掉，其它化(hua)(hua)學(xue)品只要(yao)呈(cheng)溶解狀(zhuang)態，不會(hui)聚集成有(you)(you)機相，在pH2～11范圍內，與其接觸，膜(mo)元(yuan)件對大多(duo)數化(hua)(hua)學(xue)品是穩(wen)(wen)定的(de)(de)(de)。
預防鐵和錳的(de)污堵
一般地，含鹽(yan)量為苦咸水(shui)范(fan)圍的某(mou)些井水(shui)水(shui)源(yuan)是呈還原態的，這類水(shui)源(yuan)的典(dian)型特點(dian)是含有二(er)價(jia)鐵離子和(he)錳(meng)離子，此時膜發生污堵的主要原因之一就(jiu)是鐵、鋁和(he)淤泥(硅酸鐵或硅酸鋁)，如(ru)果對這類水(shui)源(yuan)進行(xing)(xing)加氯處理(li)，然后(hou)進行(xing)(xing)脫氯處理(li)或水(shui)中(zhong)含氧量達到5ppm以上，二(er)價(jia)鐵就(jiu)會轉化成三(san)價(jia)鐵，并形(xing)成難溶性的膠(jiao)體氫氧化物顆粒。
因為鐵氧化發生的pH值更低，使得鐵污堵出現的頻度比錳污堵要高得多。即使SDI15小于5，反滲透進水中的亞鐵含量低于0.1mg/L，仍然會出現污堵問題。由于FeCO3的溶度積低，而Fe2+的濃度則受到FeCO3溶解度的制約，通常堿度低的水源含鐵的濃度比堿度高的水源要高。
引起膜面上沉積可溶性的二價鐵和相關三價鐵的污染物的可能情況為：
☆氧氣進入到含二價鐵的進水中；
☆高堿度水源形成FeCO3；
☆鐵與硅反應形成難溶性的硅酸鐵；
☆受鐵還原細菌氧化作用影響，將會加劇生物膜的滋生和鐵垢的沉積；
☆由含鐵絮凝劑轉變引起的膠體狀鐵；
☆來(lai)自鋼(gang)管或其它部件腐蝕產物的沉淀；
☆含二價鐵的水源與含H2S的水源混合，形成黑色難溶硫化鐵FeS。
處理這類水源的一種方(fang)法(fa)是防止整個系統與(yu)空(kong)氣或任何氧化劑(ji)(如氯(lv))的接(jie)觸，低(di)pH值(zhi)有(you)利于抑制Fe2+的氧化，當pH<6，氧<0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度為4mg/L，下表羅列了幾種除去(qu)亞鐵或鐵離子(zi)以及防止鐵的污堵的方(fang)法(fa)。
方式
說明
離子交換軟化
采用陽樹(shu)指軟化(hua)可以從水中除去溶解(jie)狀鐵，脫(tuo)除效率取決(jue)于(yu)鐵的種類，Fe2+和Fe3+可以十(shi)分有(you)效的被強(qiang)酸陽樹(shu)脂(zhi)所(suo)吸附(fu)，但當進水中其含(han)量超過0.05ppm時(shi)，會污染(ran)離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)并對樹(shu)脂(zhi)有(you)催化(hua)降解(jie)作用。膠(jiao)體或有(you)機物－鐵復合(he)物通常完全不能被離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)所(suo)吸附(fu)，仍殘留在離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)出水中，其顆粒的大小、離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)運(yun)行流速(su)和離子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)床層深度則決(jue)定了(le)它(ta)們能否被樹(shu)脂(zhi)本身(shen)所(suo)過濾掉(diao)。
當處理亞鐵含量高的水源時，人們必須特別關注鐵污堵，有報道稱，添加焦亞硫酸鈉可以防止樹脂受鐵的污染。
絮凝
在線絮凝可以脫除亞鐵
阻垢劑
一些阻垢劑對防止Fe污染有效，最大允許Fe含量因阻垢劑品牌的不同而不同。
【充氣】
【加氯處理】
【臭氧處理】
經過氧(yang)化(hua)反應和緊(jin)接的(de)過濾可以除去(qu)鐵和錳(meng)。但即使在較高的(de)pH值條件下，希(xi)望通過加氣能有效脫(tuo)除二價錳(meng)的(de)氧(yang)化(hua)反應太慢。為了提高脫(tuo)除效率，常(chang)常(chang)采用(yong)高錳(meng)酸(suan)鉀或(huo)ClO2氧(yang)化(hua)二價錳(meng)。
【充氣】利(li)用空氣可以將溶解態鐵轉化(hua)成(cheng)(cheng)難溶性鐵，但當水中(zhong)含有高濃(nong)度(du)的(de)二氧(yang)化(hua)碳時(shi)，會(hui)形成(cheng)(cheng)非常微小的(de)膠體狀鐵沉淀(dian)，過濾脫除(chu)十分困(kun)難。
【加氯處理】次氯酸鈉或漂白粉投加到進水中用于將Fe2+氧化成Fe3+，經氧化的進水再通過多介質過濾器將Fe3+過濾掉。
同步氧化過濾
◇ 錳砂
◇ 軟錳礦MnO2
◇ 專門產品(Birm等)
通過電子轉移反應，采用能氧化Fe2+的過濾介質，可以使氧化和過濾同時完成，錳砂就是這類粒狀介質，干燥狀態時，錳砂為海綠礦石，當其失去氧化能力時，可以用KMnO4進行再生。再生后再次投入運行時，必須充分地沖洗掉KMnO4，以防止其對膜的氧化損傷，當水中Fe2+的含量小于2mg/L時，可以采用這一工藝過程；但當水源Fe2+含量高時，KMnO4應連續不斷地加入到錳砂過濾器的進水中，但應千萬注意，必須采取有效防范措施，確保高錳酸不會接觸到膜面上，例如可在錳砂濾器之后按裝活性炭過濾器。
Birm過濾可從RO進水中高效地脫除Fe2+，當采用Birm過程時，pH值會增加，結果LSI值會隨之發生變化，此時應采取措施防止CaCO3在過濾器和RO系統中發生沉淀。
氧化—MF/UF過濾
這是相當新的處理技術，經過氧化形成的鐵和錳顆粒可以經過MF/UF除去。
在反滲(shen)透的第(di)一(yi)段和(he)最后一(yi)段常常發(fa)生硅酸鋁(lv)的污堵，低濃度的鋁(lv)(例(li)如(ru)50ppb)就會引(yin)起系(xi)統(tong)性(xing)能的下降，原因如(ru)下：
1) 鋁(lv)(lv)(lv)會與(yu)硅(gui)(gui)(gui)反應，即使硅(gui)(gui)(gui)濃度較(jiao)低(di)(10ppm)同樣會導致硅(gui)(gui)(gui)酸鋁(lv)(lv)(lv)污堵，因此在預處理部(bu)分使用(yong)(yong)含(han)鋁(lv)(lv)(lv)的化(hua)合物將顯著地增加鋁(lv)(lv)(lv)污堵的風險，此時，建議不(bu)要使用(yong)(yong)含(han)鋁(lv)(lv)(lv)的產(chan)品(pin)，而是使用(yong)(yong)含(han)鐵(tie)的產(chan)品(pin)。
2) 低pH(<7)將影響鋁(lv)的溶解度(du)，根(gen)據原(yuan)水組成，只要不會形成碳酸垢污染(ran)，建議系統(tong)運行pH在7～9之間。
3) 聚合物(wu)類阻垢(gou)劑(ji)(如(ru)丙烯酸類)對鐵和(he)錳等重(zhong)金(jin)屬更為敏(min)感，因此選(xuan)擇(ze)適(shi)宜的阻垢(gou)劑(ji)十(shi)分重(zhong)要(yao)，否則(ze)，阻垢(gou)劑(ji)就會失(shi)去(qu)作用(即阻垢(gou)劑(ji)本(ben)身中毒)，從(cong)而出現(xian)膜的結垢(gou)現(xian)象或出現(xian)阻垢(gou)劑(ji)本(ben)身的污堵(du)(du)。阻垢(gou)劑(ji)本(ben)身的污堵(du)(du)產物(wu)將(jiang)會成為微生(sheng)物(wu)的養份(fen)，進而發生(sheng)生(sheng)物(wu)污染。
4) 微細淤泥/砂粒，處理部分應當設置多介質過濾器、超濾或微濾以除去淤泥/砂粒，有時還需要使用絮凝劑讓它們變大以提高多介質濾器或微濾/超濾的脫除效率。
當不在原(yuan)水(shui)中(zhong)投加絮(xu)凝(ning)劑和阻(zu)垢(gou)劑時，一般允許進水(shui)中(zhong)鐵、錳(meng)和鋁的(de)指標如下：
成份
最大含量(ppm)
條件
亞鐵
4
pH<6，氧<0.5ppm
鐵和錳
0.05
鋁
0.05
注：由(you)于絮凝劑和(he)材(cai)料腐蝕也會引起鐵和(he)鋁的(de)污(wu)堵，必須在保安濾器進(jin)水或出水中(zhong)分(fen)析這些離子的(de)含量。
含H2S水源的處理(li)
一般地，含鹽量為苦咸水范圍的某些井水水源是呈還原態的，有時這類水源含有硫化氫，當不存在氧時，硫化氫表現為溶解性氣體。由硫化氫引發的膠體硫極難清洗，受污染的元件性能下降嚴重，例如產水量和脫鹽率降低。膠體硫污染的早期信號常常是系統壓差增加，當有二價鐵存在時，還會與硫化氫反應生成硫化鐵污染污染，只要按照FilmTec清洗導則選用磷酸清洗就可達到有效地清洗。
避(bi)免膠體硫或硫化(hua)物污堵的建議如下：
1) 通(tong)過添(tian)加亞硫酸(suan)氫鈉等還原劑維持(chi)系(xi)統的絕氧狀態；
2) 對進水(shui)脫氣(qi)以(yi)(yi)除去H2S，既可以(yi)(yi)設置(zhi)(zhi)在(zai)膜系統的上(shang)游(you)，也可以(yi)(yi)設置(zhi)(zhi)在(zai)下(xia)游(you)，如果RO/NF系統不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)H2S呈(cheng)溶(rong)解氣(qi)體狀(zhuang)態(tai)(tai)，則建(jian)議(yi)將脫氣(qi)設置(zhi)(zhi)在(zai)膜系統上(shang)游(you)（進水(shui)側(ce)），如果產水(shui)輸送系統中不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)H2S呈(cheng)溶(rong)解氣(qi)體狀(zhuang)態(tai)(tai)，則建(jian)議(yi)將脫氣(qi)設置(zhi)(zhi)在(zai)下(xia)游(you)(產水(shui)側(ce))；
3) 將H2S氧化成難溶硫，此時可以使用空氣、氯或高錳酸鉀，難溶硫可以通過多介質濾器或絮凝和UF/MF組合處理工藝：
2H2S + O2→2H2O + 2S
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