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反滲透純凈水設備預處理系統(tǒng)的砂濾、超濾、炭濾、軟化、精濾、殺菌等工藝過程，除需進行各自運行方式及運行參數(shù)的優(yōu)化設計外，各工藝間還存在一個工藝次序的優(yōu)化排列問題。工藝排列次序的合理性是系統(tǒng)設計水平的體現(xiàn)，也是充分發(fā)揮各工藝功能以及提高全系統(tǒng)功能的重要措施。
砂濾與超濾的工藝位置
超濾設備
在以混凝砂濾工藝為核心的預處理系統(tǒng)中，混凝砂濾工藝的濾料成本最低、濾料損失最小，截留懸浮物及降低濁度效果明顯，不存在工藝性能衰減問題，自然成為預處理系統(tǒng)處理一般原水的首端工藝。由于混凝-砂濾工藝對COD去除能力有限，必要時可在該工藝前設置曝氣生物濾池等生化反應工藝以降低原水cod水平。在以超濾為核心的預處理系統(tǒng)中，超濾工藝的主要功能是截留懸浮物、膠體及大粒徑有機物，其功能與混凝砂濾工藝相接近，其在工藝流程中的位置也與混凝砂濾工藝相當。但由于超濾的過濾精度較混凝砂濾更高、工藝成本更高，污染后性能衰減嚴重，對于高濁度、高cod原水而言，則需要盤濾、纖維過濾或曝氣生物濾池等高效前處理工藝。一般而言，微濾工藝要求最大500微米過濾精度的前處理，超濾工藝要求最大100微米過濾精度的前處理。
炭濾與軟化的工藝位置砂濾或超濾工藝對懸浮物、膠體與大粒徑有活性炭濾工藝存在吸附有機物及還原氧化劑的雙重功效。在吸附有機物方面，活性炭既可以其巨大的深孔內表面積吸附小粒徑有機物，又可以其有限的顆粒表面積吸附膠體與大粒徑有機物。由于膠體與大粒徑有機物在活性炭表面的附著將阻塞小粒徑有機物進入深孔的通路，活性炭工藝更適合于對小粒徑有機物的吸附。而混凝機物的截留起到了對活性炭的保護作用。砂濾或超濾工藝之后，在樹脂軟化工藝之前?；钚蕴繉π×接袡C物的去除作用，不僅可以保護反滲透膜免于有機物污染，還可有效保護軟化用樹脂不被有機物污染。因此活性炭工藝在預處理工藝流程中的位置一般在混凝氧化劑在反滲透系統(tǒng)中扮演著雙重角色，它既對反滲透膜及軟化樹脂形成氧化降解作用，又對預處理各工藝及管線中的微生物污染具有抑制作用?；钚蕴抗に囘€原氧化劑之后，系統(tǒng)流程各后續(xù)工藝將不受氧化劑保護，當系統(tǒng)原水溫度較高或微生物含量較高時，后續(xù)的交換樹脂將受微生物的威脅。因此，對于微生物含量較高、原水溫度較高、氧化劑含量較低的情況，活性炭濾工藝應置于離子交換工藝之后；對于微生物含量較低、原水溫度較低、氧化劑含量較高的情況，活性炭濾工藝應置于離子交換工藝之前。
精密過濾及其工藝位置傳統(tǒng)預處理系統(tǒng)中的砂濾、炭濾、軟化等工藝，均為粒狀濾料。系統(tǒng)運行過程中始終存在濾料碎屑下泄現(xiàn)象，甚至存在濾料本身事故下泄的威脅。此外，混凝劑的不合理投放也可能構成對膜系統(tǒng)的威脅。為防止預處理系統(tǒng)濾料及絮凝劑下泄對膜系統(tǒng)的污染，傳統(tǒng)預處理系統(tǒng)的最后一項多為精濾工藝。精濾工藝在此處的正常負荷極小，故常被稱為保安過濾器。投放阻垢劑的工藝位置在中小型預處理系統(tǒng)中處理難溶鹽問題多采用軟化工藝，而大型系統(tǒng)則多采用阻垢劑工藝。阻垢劑的投放點一般選在砂濾工藝之后、精濾工藝之前。在此位置投放，避免了有效藥液被砂濾截留，可利用精濾截留藥液中的雜質，并借用精濾做再次藥液混合。投放殺菌劑的工藝位置大中型系統(tǒng)的原水中一般不含余氯等殺菌劑，為防止大中型預處理及膜系統(tǒng)的微生物污染，預處理系統(tǒng)中應具有殺菌工藝，且殺菌的重點對象是砂濾工藝。當系統(tǒng)中存在炭濾工藝時，氧化性殺菌劑應投放在砂濾之前，這樣既可阻止砂濾工藝中的微生物滋生，又可與活性炭構成典型的所謂生物活性炭工藝。當系統(tǒng)中不存在炭濾工藝，而投放二氧化氯、次氯酸鈉等氧化性殺菌劑時，需要投放亞硫酸鈉還原劑使之還原，以防對反滲透膜系統(tǒng)的氧化損傷。為保護預處理全系統(tǒng)，氧化性殺菌劑應投放于砂濾工藝之前，還原劑應投放于精濾工藝之后。當超濾工藝置于此殺菌環(huán)內時，也可有效防止超濾膜的微生物污染。當投放的殺菌劑不具有氧化性時，無需投放還原劑，而且非氧化性殺菌劑進入反滲透膜系統(tǒng)后，還可有效抑制膜系統(tǒng)的微生物污染。預處理系統(tǒng)環(huán)境復雜、工藝多樣，各工藝間的相對位置與具體的原水條件及膜系統(tǒng)要求密切相關，各工藝次序的設計具有一定的靈活性。
