反渗透预处理的新工艺

预处理就是根据原水中杂质的特性，采取合适的工艺对其进行处理，使其达到反渗透膜元件的进水要求的过程，因其在整个水处理工艺流程中的位置在反渗透之前，所以称为预处理。

预处理的目的：

1.防止膜表面上污染，即防止悬浮杂质、微生物、胶体物质等附着在膜表面上或污堵膜元件水流通道。

2.防止膜表面上结垢。反渗透装置运行中，由于水的浓缩，有一些难溶盐如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2等沉积在膜表面上，因此要防止这些难溶盐生成。

3.确保膜免受机械和化学损伤，以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命

预处理方案应考虑的因素：

1、原水水源类型、进水水温及水质情况

①反渗透预处理必须能够去除原水中的绝大多数杂质，达到进水要求;

②反渗透预处理必须考虑水质的变化，防止原水水质波动时影响整个系统的稳定运行；

③不同膜的进水水质要求不同。

2、预处理设备类型的选择

预处理设备必须能够高效、稳定地运行，同时尽量简化流程，降低投资和运行成本。

3、药剂类型的选择与用量的确定

4、设备的控制水平。

    合适的预处理对反渗透装置长期安全运行是十分重要的。有了满足反渗透进水水质要求的预处理，就可以确保产品水（渗透水）流量维持稳定；脱盐率保持在某一值上的时间长；系统回收率长期维持不变；运行费用做到最低；膜使用寿命较长等。

    对于中水回用项目的RO预处理，传统方法是砂滤+碳滤+超滤+保安过滤器+反渗透。砂缸是一种典型的颗粒过滤方式，以砂石作为过滤介质，通过颗粒滤料吸附作用和砂粒之间孔隙对水体中固体悬浮物截留作用实现过滤的，比表面积小、截污量小、滤速慢、过滤精度低（由于过滤精度低所以前端的絮凝剂投加量比较大，运行成本相对较高），并不适合中水回用系统中悬浮物的快速过滤；碳滤对小颗粒有一定的吸附作用但容易饱和，活性炭需要经常换，运行成本非常高。需要投加的药剂成本也居高不下，一次性投资和每年换膜的成本更是不小。而采用新型工艺：不对称纤维过滤器+膜生物流化床+陶瓷膜过滤+保安过滤+反渗透，成本可以节省不少。

    不对称纤维过滤器是以不对称纤维束材料作为滤料，兼具颗粒滤料和纤维滤料优点，通过特殊的结构，使滤床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度，使过滤器滤速快、截污量大、易反冲洗、特别适合于中水回用系统中固体悬浮物过滤。不对称纤维过滤器过滤精度高，对水中悬浮物的去除率可达95%以上，对水中5um的物质去除率可达90%以上，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体、铁等杂质有一定的去除作用，经过良好的混凝处理的被处理水，进水为10NUT时，出水1NTU以下；过滤速度快：一般为40m/h，最高可达60m/h，是普通砂滤器的4--5倍以上；纳污量大：一般为15～35kg/m3，是普通砂滤器的4倍以上；反洗耗水率低：反冲洗耗水量小于运行周期滤水量的1%；加药量低，运行费用低：由于滤床结构及滤料自身的特点，絮凝剂投加量是常规技术的1/3。周期产水量的提高，吨水运行费用也随之减少；占地面积小：制取相同的水量，占地面积为普通砂滤器的1/3以下；可调性强。过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要调节；滤料经久耐用，用寿命20年以上。   

    膜生物流化床工艺以生物流化床为基础，以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon，简称PAC)为载体，结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术，使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体，使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合，被吸附、富集在活性炭表面，使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域；粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面，其多孔的表面吸附了大量微生物菌群，特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群；同时，粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力，在高溶解氧条件下，微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解，然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开，通过错流过滤，进一步净化污水，使其达到中水回用标准。MBFB能进一步有效地去除微污染水体中COD、氨氮、亚盐和其它难降解小分子有毒有机物等，进一步提升出水的水质指标，完全满足反渗透的进水要求。

陶瓷膜的出水水质：

    MBFB陶瓷膜过滤工艺与传统的超滤工艺相比，具有出水水质更高，占地面积更小、基建投资费用更低、抗污染程度更高、设备维护更简单、使用寿命更长（可使用十年）、药剂运行投加少等优点，可以大大降低反渗透RO膜组件的进水水质压力，完全延长RO膜组件的使用寿命，降低RO膜组件的运行维护成本和每年换膜成本等等。