反渗透设备预处理要求

反渗透（RO）膜元件孔径仅 0.0001 微米，对进水水质极为敏感，悬浮物、胶体、微生物、易结垢离子等杂质会直接引发膜污染、堵塞或降解，导致膜寿命缩短、产水效率下降。预处理的核心目标是将进水水质控制在膜元件耐受范围内，为膜系统提供稳定合格的进水，需围绕 “除杂、防垢、抑菌、护膜” 四大功能，结合原水特性制定针对性方案。

一、预处理核心目标与关键水质要求

预处理需实现四大核心功能：一是去除悬浮与胶体杂质，避免膜表面形成滤饼污染；二是控制钙、镁、硅等易结垢离子，防止浓水侧产生水垢；三是抑制微生物滋生，避免生物膜堵塞膜孔；四是降低有机物与氧化剂含量，防止膜材质氧化或有机污染。

对应关键水质指标需严格把控（以常规聚酰胺复合膜为例）：浊度需≤0.1NTU（优选≤0.05NTU），浊度过高会快速升高膜压差；污染指数（SDI）≤5（优选≤3），SDI 超标易堵塞膜孔；余氯≤0.1mg/L（优选＜0.05mg/L），余氯会氧化聚酰胺膜破坏脱盐性能；总铁≤0.05mg/L、锰≤0.01mg/L，铁锰易与有机物结合形成难除胶体，还会催化膜氧化；硬度需结合浓水侧朗格利尔饱和指数（LSI）和雷兹诺饱和指数（RSI）控制，确保 LSI≤0.8、RSI≥6，避免结垢；pH 值控制在 6-8（膜耐受范围 2-11），极端 pH 会加速膜降解；温度 5-45℃（最佳 25-35℃），低温降低产水量、高温影响膜稳定性；COD≤3mg/L，高有机物易吸附膜表面；微生物≤10CFU/mL，防止生物膜滋生。

二、典型原水的预处理工艺配置

1. 市政自来水（低污染）

自来水经市政处理后杂质较少，预处理重点为除余氯、微调浊度，流程为：市政自来水→管道混合器（投加亚硫酸氢钠等还原剂）→多介质过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器（5μm）→反渗透进水。还原剂可将余氯降至安全值，保护膜元件；多介质过滤器（石英砂滤料）去除少量悬浮物，浊度降至≤1NTU；活性炭过滤器吸附残留余氯、小分子有机物及异味；保安过滤器（PP 棉滤芯）截留前序漏过的微小颗粒（如活性炭粉末），避免划伤膜表面。

2. 地下水（高硬度、高铁锰）

地下水常含高钙镁硬度与铁锰离子，预处理需除铁锰、软化硬度，流程为：地下水→曝气装置 / 氧化塔→管道混合器（投加聚合氯化铝等絮凝剂）→多介质过滤器→软化器（离子交换 / 纳米晶种）→保安过滤器（5μm）→反渗透进水。曝气或氧化可将二价铁锰氧化为易沉淀的高价态；絮凝剂使沉淀与胶体凝聚成大絮体，提升过滤效率；硬度＞300mg/L（以 CaCO₃计）时，软化器通过离子交换或纳米晶种技术降低硬度，规避结垢风险。

3. 地表水（高悬浮物、高微生物）

地表水（河水、湖水）杂质复杂，预处理需强化固液分离与抑菌，流程为：地表水→格栅→调节池→管道混合器（投加絮凝剂 + 次氯酸钠等杀菌剂）→沉淀池 / 澄清池→多介质过滤器→超滤（UF）→保安过滤器（5μm）→反渗透进水。格栅拦截大颗粒杂质，调节池平衡水质水量；杀菌剂杀灭微生物（后续需还原残留氧化剂）；沉淀池去除 80% 以上悬浮物，浊度降至≤5NTU；超滤（膜孔径 0.01-0.1μm）深度截留悬浮物、胶体与微生物，出水浊度≤0.05NTU、SDI≤2，为膜系统提供最优进水。

三、特殊场景的预处理适配

1. 工业废水（化工、电镀等）

含重金属离子时，先通过化学沉淀（投加硫化钠、氢氧化钙）+ 重金属捕捉剂去除，控制重金属≤0.01mg/L；COD＞50mg/L 时，增加臭氧氧化 / 芬顿氧化或高碘值活性炭吸附，将 COD 降至≤3mg/L；含油分时，先经隔油池 + 气浮装置除油，控制油含量≤0.1mg/L，避免油膜堵塞膜孔。

2. 海水 / 苦咸水

海水（TDS 30000-35000mg/L）需强化杀菌与过滤，采用多介质过滤器 + 超滤，确保 SDI≤3；苦咸水（TDS 1000-10000mg/L）含高硅（SiO₂＞50mg/L）时，投加硅阻垢剂或调节 pH 至 8.0-8.5，抑制二氧化硅沉淀（硅垢难清洗，易永久伤膜）。

四、预处理运行控制要点

定期监测多介质过滤器、活性炭过滤器进出口压差，压差＞0.05MPa 时启动反洗（反洗强度 10-15L/(m²・s)，时间 10-15 分钟）；超滤系统每日进行反洗 + 化学加强反洗（如柠檬酸、次氯酸钠清洗）；还原剂、絮凝剂等通过在线仪表 + 自动投加泵精准控制，避免药剂过量或不足；保安过滤器滤芯 3-6 个月更换一次（或压差＞0.1MPa 时），严禁破损后使用。

综上，反渗透预处理需以膜进水指标为核心，结合原水特性个性化设计，平衡水质达标与成本控制，其稳定性是膜系统长期高效运行的关键保障。