反渗透系统主要包括原水预处理、反渗透装置和后处理三部分。原水种类丰富,涵盖地表水、地下水、工业废水等,其成分复杂多变,包含悬浮固体、微生物、胶体物质、有机物以及各类难溶盐等。这种复杂性使得反渗透系统必须依赖有效的预处理,才能保障后续膜处理环节的正常运行。
一、防止膜表面污染
污染危害:悬浮固体、微生物、胶体物质及有机物在膜表面沉积,会堵塞膜元件水流通道,阻碍水分子通过,大幅降低膜的透水效率。例如在某工业循环水回用项目中,未有效预处理时,微生物形成生物膜,一个月内反渗透膜产水量下降 30%,脱盐率也明显降低,严重影响水处理效果与系统运行。
处理措施:通过混凝、沉淀、过滤等高效预处理工艺,尽可能去除这些污染物,为反渗透膜创造良好运行环境。
二、防止膜表面结垢
结垢危害:水中难溶盐如 CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄等,在反渗透过程中水不断浓缩,浓度超过溶解度时,会在膜表面结晶析出形成垢层。这不仅降低膜通量,还会造成膜结构永久性损伤。如处理高硬度地下水时,若不有效去除钙、镁等离子,CaCO₃垢迅速沉积,导致膜脱盐率下降,增加运行与维护成本。
处理措施:采用软化、调节 pH 值等预处理手段,抑制难溶盐的析出,保障反渗透膜性能稳定。
三、防止膜承受物理和化学损伤
损伤因素:高温会加速膜材料老化,极端酸碱性水破坏膜化学结构,氧化剂氧化膜材料,降低膜使用寿命。处理工业废水时,若其中强氧化性物质未预处理去除,会使反渗透膜快速失去分离功能。
处理措施:通过控制水温、调节水质酸碱度、去除氧化性物质等预处理措施,避免膜受到物理和化学损伤,延长其使用寿命。
在水源短缺、水质恶化的当下,选择合适预处理工艺系统关乎整个水处理系统功能实现。数据显示,反渗透系统失效主因是预处理系统不完善。因此,重视并做好水质进入反渗透膜前的预处理工作,才能发挥反渗透系统效能,确保产出稳定高质量水质,实现水资源高效利用与可持续发展。