深圳反渗透设备的预处理系统是保障反渗透膜长期稳定运行的关键,其核心作用是去除原水中的悬浮颗粒、胶体、有机物、余氯、硬度物质等有害杂质,避免膜元件被污染、堵塞或氧化损坏。预处理系统的组成需根据原水水质(如自来水、地下水、地表水等)灵活配置,常见组件及功能如下:

一、原水提升与预处理前单元
原水箱
作用:储存原水,平衡进水压力和流量,避免因原水供应不稳定(如自来水压力波动)影响后续处理流程。
适用场景:当原水供应压力不足或流量不稳定时设置,小型设备(如家用净水器)可省略。
原水泵
作用:为预处理系统提供稳定的动力,将原水从水箱输送至后续过滤单元,确保水流按设计压力和流量通过各预处理设备。
特点:通常采用离心泵,扬程和流量需根据预处理系统的阻力计算匹配。
二、预处理核心过滤单元(按过滤精度递进)
石英砂过滤器
核心功能:去除原水中的大颗粒悬浮物(如泥沙、铁锈、藻类、胶体颗粒),降低浊度(通常可将浊度从 10NTU 降至 1NTU 以下)。
原理:利用不同粒径的石英砂(上层粗砂、下层细砂)形成多层过滤层,通过吸附、截留作用分离杂质。
维护:运行 1-2 周后需进行反洗(逆向通水,冲刷砂层表面截留的杂质),避免砂层堵塞。
活性炭过滤器
核心功能:
吸附水中的有机物(如腐殖酸、农药残留)、余氯(自来水中的消毒剂,会氧化反渗透膜)、异味、色素等。
进一步降低水中的 COD(化学需氧量)和 TOC(总有机碳),保护反渗透膜免受有机物污染。
原理:活性炭具有多孔结构,通过物理吸附和化学吸附(如与氯发生反应)去除杂质。
维护:活性炭吸附饱和后需定期更换(通常 3-6 个月一次,具体取决于原水有机物含量)。
精密过滤器(保安过滤器)
核心功能:截留预处理后残留的微小颗粒(粒径 5-10 微米),如石英砂、活性炭的细小碎屑,防止其进入反渗透膜造成物理划伤或堵塞。
结构:外壳为不锈钢或塑料,内部装 PP 棉滤芯(常用)、折叠滤芯等,滤芯需定期更换(1-3 个月一次,视压差变化而定)。
地位:反渗透膜的 “最后一道防线”,必须安装,否则膜元件极易被划伤。
三、针对性处理单元(根据原水特性选择)
软化器(离子交换器)
适用场景:原水硬度高(钙、镁离子浓度>100mg/L,如地下水),避免钙镁离子在反渗透膜表面形成碳酸盐、硫酸盐垢。
原理:通过树脂吸附水中的钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)离子,释放钠离子(Na⁺),降低水的硬度(通常将硬度降至 50mg/L 以下)。
维护:树脂吸附饱和后,需用氯化钠溶液(盐水)再生,恢复吸附能力。
阻垢剂投加系统
适用场景:替代软化器或与软化器配合使用,尤其适合高盐、高硬度水质(如部分工业废水),预防膜表面结垢。
原理:向水中投加阻垢剂(如聚磷酸盐、有机膦酸盐),通过螯合、分散作用抑制钙镁离子结晶,阻止水垢形成。
优势:无需再生,操作简单,适合自动化系统,但需精确控制投加量(过量可能导致膜污染)。
还原剂投加系统
适用场景:当原水中余氯含量>0.1mg/L(如自来水消毒后),需去除余氯以保护反渗透膜(氯会氧化膜的芳香族聚酰胺材质)。
原理:投加亚硫酸钠(Na₂SO₃)或焦亚硫酸钠,与余氯发生化学反应(Cl₂ + Na₂SO₃ + H₂O → 2HCl + Na₂SO₄),将余氯降至 0.05mg/L 以下。
pH 调节系统
适用场景:原水 pH 值过高(>8.5)或过低(<5.5)时,需调节至 6-8 的最佳范围,避免膜元件受酸碱腐蚀,同时减少结垢风险(如高 pH 易形成碳酸钙垢)。
常用药剂:酸性调节剂(如盐酸、硫酸)降低 pH,碱性调节剂(如氢氧化钠)升高 pH。
超滤 / 微滤系统(高端预处理)
适用场景:原水浊度高、胶体含量高(如地表水、工业废水),进一步去除细菌、病毒、大分子有机物(分子量>1000 道尔顿)。
优势:过滤精度达 0.01-0.1 微米,可大幅降低反渗透膜的污染风险,延长膜寿命,常用于医药、电子等高标准纯水系统。
四、预处理系统的设计原则
针对性:根据原水水质报告(如浊度、硬度、余氯、有机物含量)选择必要组件(如地下水需软化,地表水需加强除浊)。
递进性:按 “粗过滤→精过滤→针对性处理” 的顺序排列,确保前级设备减轻后级负担(如石英砂先去除大颗粒,再由活性炭处理小分子有机物)。
稳定性:各单元的流量、压力需匹配,避免因某一环节堵塞导致系统压力骤升,影响整体运行。