多介质过滤器与反渗透设备组合应用中的预处理过程,是保障反渗透系统稳定运行的核心环节,其核心目标是去除原水中可能损伤反渗透膜或导致膜污染的杂质(如悬浮物、胶体、浊度物质、部分有机物等),使进水水质满足反渗透膜的运行要求(通常要求浊度<1NTU、SDI<5、余氯<0.1mg/L 等)。具体过程可分为以下几个关键步骤:
一、原水预处理前期调节(可选,根据原水特性)
根据原水水质特点,可能需要在进入多介质过滤器前增加预处理调节环节,常见措施包括:
pH 值调节:若原水 pH 值过高(如碱性地下水)或过低(如酸性地表水),需通过投加酸(如盐酸)或碱(如氢氧化钠)将 pH 值调整至 6-8,避免滤料溶解或胶体稳定性异常影响过滤效果。
混凝剂 / 絮凝剂投加:对于胶体含量高的原水(如地表水),需在管道混合器中投加聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝等混凝剂,或聚丙烯酰胺(PAM)等絮凝剂,使细小胶体颗粒凝聚成较大絮体,便于后续多介质过滤器截留。
氧化剂投加(针对微生物 / 有机物):若原水微生物含量高(如湖泊水),可投加次氯酸钠等氧化剂杀菌,同时氧化部分可溶性有机物,但需控制投加量,避免余氯过高损伤反渗透膜(后续需通过还原剂中和)。
二、多介质过滤器核心过滤过程
原水经前期调节后进入多介质过滤器,通过滤料层的截留、吸附、沉淀作用去除杂质,具体流程如下:
进水分布:原水通过过滤器顶部的布水装置(如多孔板、布水器)均匀分布在滤料表面,避免局部流速过高冲散滤料层。
滤料层过滤:水流自上而下穿过多层滤料(常见组合为无烟煤 + 石英砂 + 鹅卵石,上层滤料粒径较大、密度较小,下层反之):
无烟煤层(上层):主要截留水中的悬浮絮体、大颗粒杂质,同时吸附部分有机物。
石英砂层(中层):进一步截留细小颗粒和胶体,降低出水浊度。
鹅卵石层(下层):作为支撑层,防止石英砂流失,同时均匀收集过滤后的水。
出水控制:过滤后的水经底部集水装置流出,此时出水浊度通常可降至 1NTU 以下,SDI 值显著降低,满足反渗透预处理的基础要求。
三、多介质过滤器的反洗与再生(保障持续过滤效果)
随着过滤时间延长,滤料层截留的杂质增多,过滤阻力上升,需定期反洗恢复滤料活性,流程包括:
反洗:用高压水(或气水混合)自下而上冲洗滤料层,使滤料颗粒相互摩擦,将截留的杂质剥离并随反洗水排出。反洗强度和时间需根据滤料类型调整(如石英砂反洗强度通常为 15-20L/(m²・s),时间 5-10 分钟)。
正洗:反洗后关闭反洗阀,开启进水阀自上而下冲洗滤料层,排出残留的反洗水和杂质,直至出水清澈,过滤器恢复过滤状态。
四、后续精细预处理(进入反渗透前的最后保障)
经多介质过滤器处理后的水,需通过以下精细预处理环节,最终满足反渗透膜的严格要求:
保安过滤器过滤:采用 5-10μm 精度的 PP 棉滤芯,截留多介质过滤器可能泄漏的细小颗粒(如破碎滤料),避免其划伤反渗透膜表面。
余氯去除:若前期投加了氧化剂,需在保安过滤器前投加亚硫酸氢钠等还原剂,将余氯降至 0.1mg/L 以下(反渗透膜对氯敏感,会被氧化降解)。
阻垢剂投加:针对高硬度原水(如钙、镁离子含量高),投加阻垢剂(如 ATMP、HEDP)防止钙镁盐在反渗透膜表面结垢,保障膜的透水效率。
预处理过程的核心目标总结
通过上述步骤,预处理过程最终需实现三个关键指标:
浊度<1NTU,避免颗粒堵塞膜孔;
SDI(污染指数)<5,控制胶体污染风险;
余氯<0.1mg/L,保护膜的化学稳定性。
只有满足这些要求,反渗透设备才能长期稳定运行,充分发挥其深度脱盐和净化效能。
多介质过滤器与反渗透设备组合应用中的预处理过程,是保障反渗透系统稳定运行的核心环节,其核心目标是去除原水中可能损伤反渗透膜或导致膜污染的杂质(如悬浮物、胶体、浊度物质、部分有机物等),使进水水质满足反
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