选用反渗透设备和纳滤设备注意事项

1、了解两款设备的性能

为了优化系统的设计和运行，用户必须考虑 RO 和 NF 设计中的一些概念。RO 和 NF 是一种错流过滤技术，可以去除水中杂质，其分离能力达到去除离子的水平。毫无疑问，它可以去除较大的各类物质。但由胶体、水垢及微生物（细菌、病毒和藻类）引起的污染，是 RO 和 NF 系统运行面临的最主要的问题。为避免发生这些问题而造成不必要的花费，在系统设计阶段，对这一潜在的污染问题就应采取考虑充分的预防措施。当你明白细菌怎样随时间繁殖，你就会明白为什么生物污堵是 RO 和 NF 系统最应重点关注的因素，地表水、废水和海水等富含微生物活性的水源是极易污染膜系统的水源。经过预处理后，即使只有一个细菌存活，在不长的时间内也可能会引发严重的膜系统微生物污染问题。一个标准的工业 RO 和 NF 装置如图 1 所示，膜元件串联排列在压力容器内，几个压力容器并联排列成一段、两段或更多段，构成特定的一个系列，第二段通常用来处理第一段的浓水，以提高进水总体回收率。让我们分析一下，当水流通过串联在一起的膜元件时产品水和浓缩水流量的变化趋势：全部进水被高压泵泵入膜元件内时，经过膜的过滤成为产水，余下的水对于该元件来讲成为它的浓水，该浓水继续进入后续元件内，成为后续元件的进水，由于水量减少，水流流速降低，而水中的杂质浓度却不断升高，这一状况在所有的压力容器内沿水流方向连续变化，直至流速减慢至刚好维持涡流状态流过膜表面。用计算机进行设计计算时，应确保最后一段最末一支膜元件内的流速和浓度保持在最低极限之内，不致于在膜系统运行中发生因膜面流速过低，降低了元件错流自净的能力而产生杂质沉淀污染膜表面的问题。这就是为什么RO和NF系统必须在设计范围内进行操作，任何变化如进水温度、进水化学特性或进水流速变化、水流分布不均匀和不平衡都将导致RO和NF系统操作超过设定的参数范围，引发膜系统污染。

2、进 水

进水是选型必备的参数之一，诸如预期的水量、水质以及水源及其可能存在的问题。有时目前的原水流量可以满足要求，但请你确定在预估原水量当中还应包括将来的用水量增加的计划，并且目前所需要水量的变化也应在设计时予以考虑。产水的水质要求由最终的用水工艺所决定。产水的制造成本随最终产水的纯度增加而增加。如果用水的要求并非需要达到 RO 出水的高质量，就应慎重考虑采取其他处理方法，在设计时应充分考虑这一因素。水源的化学组成和特性必须深入了解。任何系统的设计必须能够应付最好或最坏的条件，井水的温度和化学成份通常比较稳定，悬浮固体（SS）较低，但每一眼井应视为不同的水源。地表水的变化很大，一般溶解固体（TDS）较低，但悬浮固体（SS）、有机物和微生物含量很高，通常市政自来水的取水水源为地表水，系统运行工况常常变化，因而市政供水水质也会有很大变化。保存水源水质的原始数据非常重要，只有妥善取样和分析方法正确的数据才可以信赖。水样瓶应经过酸洗，瓶盖应配塑胶衬垫，取水点应在自由流动水域而不能在死角，仅一个取水点是绝对不行的，必须获得一系列水样，覆盖所有季节和条件，例如雨后或干旱期，任何一个未来可能会取水的潜在的水源都必须作仔细的水质分析。

3、预处理

现在在我们已完全掌握了水源的特性基础上，对原水进行合理的预处理成为系统运行成功与否的关键。一般的预处理过程包括：澄清或石灰软化，多级过滤器如多介质过滤器、软化器、活性炭过滤器、保安过滤器及微孔过滤器，保安过滤器后还会设置紫外线杀菌器（UV）以消除细菌的滋生。正确的分析和认真的中试将可避免许多因预处理不合格而引起的麻烦。预处理阶段的所有过滤器或软化器的容器须作衬胶处理或采用耐腐蚀的材质，以减少 RO 和 NF 进水中的铁离子含量。实践证明，较保守的设计通常使系统运行更好，且能增强对水质波动的适应性。尽管保守的设计带来初期投资费较高但其长年累月的总运行成本减低，成功的经验表明，投资费和运行费应综合考虑，合理的保守设计所造成的较高的投资费是有价值的。表 2 列出在 RO 和 NF 预处理过程中常见设备的合理设计数据。必须加强预处理的设计或运行管理投加化学药剂也会影响预处理，对于澄清及过滤时添加的阳离子混凝剂、絮凝剂一定要严格控制，谨防过量。如果混凝剂和絮凝剂添加量合理，它们会在澄清或过滤过程中随污泥排出，但若投加过量，残余溶解状混凝剂和絮凝剂就会附着在膜表面造成膜的污染。另外还有一个问题是，当阳离子混凝剂与阴离子阻垢剂相遇，时常会发生反应，产生沉淀并污染膜元件。如果采用 NaHSO3对原水作除氯处理，它的投加点应在整个预处理流程中尽可能靠后，通常位于保安滤器前，预处理过程中的 pH 值也应该严格控制，因为它们会影响絮凝和氯化杀菌效果。