水处理学习笔记（四）预处理的系统流程

今日阅读（2024.01.17）

《反渗透系统优化设计与运行》 靖大为、席燕林 编著 贾世荣 审核

第二章 传统预处理工艺与技术

2.8预处理的系统流程

2.9预处理的系统控制（略）

摘要及总结

预处理的工艺顺序

①砂滤与超滤的工艺位置

混凝砂滤：滤料成本最低、滤料损失小，截留悬浮物及降低浊度效果明显，常作为预处理系统首道工艺。

超微滤：主要功能是截留悬浮物、胶体及大粒径有机物，在工艺流程中的位置与混凝砂滤工艺相当。

备注：超微滤的过滤精度较混凝砂滤更高、工艺成本更高、污染后性能衰减严重，对于高浊度、高COD原水，一般需要盘式过滤、纤维过滤等100μm过滤精度的高效前处理工艺，必要时甚至需要混凝砂滤工艺为超微滤的前处理工艺。

②炭滤与软化的工艺位置

活性炭滤工艺存在吸附有机物及还原氧化剂的双重功效。

吸附有机物原理：深孔内表面吸附小粒径有机物，颗粒表面积吸附胶体和大粒径有机物，后者阻碍前者的有效发挥。活性炭对小粒径有机物的去除作用，不仅可以保护反渗透膜免于有机物污染，还可有效保护软化用交换树脂不被有机物污染。因此活性炭工艺在预处理工艺流程中的位置可以在混凝砂滤或超滤工艺之后，在树脂软化工艺之前。

备注：混凝砂滤或超滤工艺对悬浮物、胶体和大粒径有机物的截留起到了对活性炭的保护作用。

氧化剂在预处理系统中既对交换树脂形成氧化降解作用，又对微生物污染具有抑制作用。活性炭工艺还原氧化剂之后，系统流程各后续工艺将不受氧化剂保护，当系统原水温度较高或微生物含量较高时，后续的交换树脂将受微生物的威胁。因此，对于微生物含量较高、原水温度较高、氧化剂含量较低的情况，活性炭滤工艺应置于离子交换工艺之后，对于微生物含量较低、原水温度较低、氧化剂含量较高的情况，活性炭滤工艺应置于离子交换工艺之前。

③精密过滤及其工艺位置

传统预处理系统中的砂滤、炭滤、软化等工艺，均为粒状滤料。系统运行过程中始终存在滤料碎屑下泄现象，甚至存在滤料本身事故下泄的威胁。此外，混凝剂的不合理投放也可能构成对膜系统的威胁。为防止预处理系统滤料及混凝剂下泄对膜系统的污染，传统预处理系统的最后一项多为精滤工艺。精滤工艺在此处的正常负荷极小，故称为保安过滤器。

④投放阻垢剂的工艺位置

在中小型预处理系统中处理难溶盐问题多采用软化工艺,而大型系统则多采用阻垢剂工艺。阻垢剂的投放点一般选在精滤工艺之前。在此位置投放，避免了有效药液被砂滤截留，可利用精滤截留药液中的杂质，并借用精滤做再次药液混合。

⑤投放杀菌剂的工艺位置

氧化性杀菌剂：氧化性杀菌剂应投放在砂滤之前，可阻止砂滤工艺中的微生物滋生，又可与活性炭构成典型的所谓生物活性炭工艺。当系统中不存在炭滤工艺，需要投放亚硫酸氢钠还原剂使之还原，以防对反渗透膜系统的氧化损伤，还原剂应投放于精滤工艺之后。

备注：还原剂在精滤前还是后，本人存疑！预处理各工艺前后顺序需要灵活配置。

非氧化性杀菌剂：无需投放还原剂，而且非氧化性杀菌剂进入反渗透膜系统后，还可有效抑制膜系统的微生物污染。

预处理的流量梯度

传统工艺的流量梯度：全量过滤方式，回收率仅涉及清洗水量损失，设计水量时计算好工作流量和清洗细节（时间、流量、清洗水源、是否有备用设备和缓冲水箱）即可。

超微滤工艺流量梯度：具有错流与连续运行两大特点，设计流量时需要在错流回收率的基础上考虑清洗水量对综合水量的影响。