孚诺泰环保-RO工艺的进水水质和预处理技术

广州孚诺泰环保科技有限公司|-RO工艺的进水水质和预处理技术

01基本指标

在废水处理中，进水水温，pH，浊度，操作压力和回收率等基本概念被广泛使用来描述水质、水的处理效果以及水的化学性质。对于反渗透膜RO装置的稳定运行，产水量，电导率，压力差则是需要时刻关注的运行参数。在设备的稳定运行过程中，预处理装置起着带头冲锋的作用，而预处理装置的必要性和处理效果可根据下述重点指标来判断。

02预处理判断

①TDS（Total Dissolved Solids，总溶解固体）

TDS是指水中所有溶解在其中的固体物质的总量，通常以mg/L或以kg/m³（ppm）来表示，包括溶解的矿物质、盐类、有机物等。

TDS值可以用TDS检测笔或1ppm（TDS）=2us/cm（电导率）简单判断。而高TDS（＞5000 ppm）可能意味着水质较差，会影响水的气味、水垢生成和后续处理效果。

TDS的测定

②LSI（Langelier Saturation Index，朗格利尔饱和指数）

LSI用于衡量水中溶解性钙和碳酸盐在饱和水中的相对溶解度。水样实测的pH值减去饱和pH(即pHs)值的差值。根据表达式：

ISI(饱和指数)=pH—pHs，无量纲

pHs=(9.70+A+B)-(C+D)，无量纲，式中：

pHs—碳酸钙在水中呈饱和状态时，即水中重碳酸钙既不分解成碳酸，碳酸也不会继续溶解时水的 pH 值；

A—总溶解固体系数：总溶解固体(mg/L，TDS)；

B—温度系数：水温度(°C)；

C—硬度系数：碳酸钙硬度(mg/L，CaCO₃计)；

D—碱度系数：碱度(mg/L，CaCO₃计)。

要能有效地控制系统的 LSI 指数可通过下述几种方法：

1）降低系统水回收率

2）进水投加酸性药剂。

3）投加相应的阻垢剂等来增加系统中溶解盐的溶解度。

4）降低或预除去水中容易结构的离子，如通过软化器软化进水。

正LSI值表示水有结垢倾向，负LSI值表示水有腐蚀倾向，而当LSI等于零时，水质处于稳定状态，既不结垢，也无产生腐蚀的趋势。它可以预测水是否会导致水垢沉积或腐蚀管道设备，但仅表示存在结垢倾向，并不表明实际上结垢一定会发生。总的来说，Ca离子浓度，TDS和碱度越高，结垢的倾向越强。温度越高，结垢的倾向越高。pH值的微小变化都可能导致LSI值的显著变化，从而影响对结垢或腐蚀倾向的判断。

③预处理

而RO膜水处理工艺中，容易受到污染，尤其是进水中的有机物、油类等污染物会严重影响膜的性能，因此必要时需要在过膜之前对废水进行预处理。

SDI的测定是基于膜的初期堵塞污染机理，预处理的好坏也可以参考污染（淤泥）密度指数（Silt Density Index，简称SDI），简而言之，SDI值反映进水中悬浮固体颗粒污染程度，代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。在RO水处理过程中，SDI值是测定RO系统进水的重要标志之一；是检验预处理系统出水是否达到RO进水要求的主要手段。SDI的计算式为：

SDI（n）=（淤塞系数Pi）/ Ttn =100（1-t0/ tn）/ Ttn

n为记录的分钟数，通常用来描述SDI值的有SDI5、SDI10和SDI15。

SDI15的测定

以常用的便携式SDI测定仪测定SDI15为例，步骤为：

1）安装SDI测试装置，并确保取样点位于所有药剂投加点和保安过滤器之后，RO反渗透膜系统各进水支管路之前的位置；

2）将新的0.45um测试膜片小心放在测试膜盒内，用少许水润湿膜片，拧紧“O”形密封圈，将膜盒垂直放置，还应注意膜片有正反面的区别；

3）并调节过滤压力至2.1bars（30psi）左右，并立即计量开始过滤500 mL水样的时间t0（单位：s），通过连续不断地调节，使进水压力始终保持不变；

4）15分钟后继续记录过滤同样500mL所需的时间t15（单位：s），保留过滤器上的膜片以便作进一步的分析；

5）测量RO进水温度，并在整个测试过程中保持水温变化幅度不大于±1℃；

6）打开过滤器排气阀排出空气，然后关闭排气阀；

7）在过滤器下部放置量筒收集过滤后的水样；

8）完全打开球阀，测定收集100毫升和500毫升水样所需的时间，并使用秒表记录；

9）如果收集100毫升水样的时间超过60秒，表明90%的膜片已经污堵，无需继续测试；

记录t0/t15的值后，SDI15计算式如下：

SDI15=(1-t0/t15)*(100/15)，无量纲

水中的悬浮物和胶体物质越多，t0/ t15值越小，SDI越大（其极限值为6.7）。

一般情况下，如果废水SDI15普遍大于5，此时，用10分钟、甚至5分钟的时间来计算SDI才有意义，即用SDI5和SDI10表示SDI。

SDI的大小对RO系统运行寿命至关重要，SDI越小表明预处理中对有机物和悬浮物的处理效果越好。不同种类的RO膜对进水SDI值要求也不同，例如中空纤维RO膜要求进水SDI≤3，卷式RO膜要求进水SDI≤5，碟管式RO膜要求进水SDI≤15。

以碟管式RO膜为例，如长期处理的水质SDI过高，会造成RO膜的堵塞，所以需要将进水的SDI值降到一定程度：

1）定期清洗和维护RO膜，使用适当的阻垢剂和分散剂，以防止膜表面结垢和颗粒沉积。

2）优化预处理系统中的机械过滤，确保机械过滤器出水浊度（＜1 NTU）控制在较低水平，以减少悬浮物对SDI值的影响。

3）调整过滤器的运行参数和加药量，增加或改善过滤介质，如使用多介质过滤器或砂滤器，以提高对悬浮固体的截留能力。

4）增加预处理步骤，如果现有的预处理工艺无法达到所需的SDI值，可以考虑增加额外的预处理步骤，如设置预沉池，或考虑增加深层过滤或微滤作为预处理步骤，以进一步提高水质。

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