纯水制备的前处理工艺解析保障水质稳定的关键

文章出处:admin 人气:发表时间:2025-05-22

纯水制备的前处理工艺解析:保障水质稳定的关键步骤

在纯水制备过程中,前处理工艺至关重要,它直接影响后续反渗透(RO)、电去离子(EDI)等核心设备的运行稳定性和出水水质。前处理的主要目标是去除原水中的余氯、泥沙、胶体、有机物、金属离子等杂质,延长膜寿命并提高产水质量、以降低设备运行成本。本文将详细介绍常见的前处理工艺及其作用原理。

​1. 余氯去除:保护RO膜的关键

来源及危害
市政自来水中通常含有余氯(Cl₂、HClO、ClO⁻等),用于消毒杀菌。然而,余氯会破坏RO膜的聚酰胺层,导致膜性能下降甚至失效。RO膜对余氯的耐受极限仅为​​≤0.01 mg/L​​,因此必须在前处理阶段去除。

处理方法

  • 亚硫酸氢钠还原法​:
    化学方程式:2NaHSO3​+2HOCIH2​SO4​+2HCI+Na2​SO4​该方法成本低、反应迅速,是工业纯水系统的常用选择。
  • 活性炭吸附​:
    活性炭可物理吸附余氯,同时去除异味和部分有机物,但需定期更换。

适用场景

  • 余氯含量较高时,建议采用亚硫酸氢钠+活性炭双重处理。
  • 若原水余氯较低(如地下水),可仅用活性炭过滤。

​2. 悬浮物与胶体去除:降低浊度

1)石英砂过滤

  • 作用​:截留泥沙、胶体、金属离子及部分有机物,降低浊度。
  • 特点​:成本低、维护简单,适用于高浊度原水的预处理。

2)多介质过滤

  • 组成​:通常采用石英砂+活性炭双层滤料,兼具过滤和吸附功能。
  • 优势​:适用于场地受限但水质较好的情况,可同时去除悬浮物和余氯。

3)超滤(UF

  • 精度​:0.01微米,可彻底去除细菌、胶体、铁锈等。
  • 对比​:比精密过滤器(5~20微米)过滤效果更好,但成本较高。
  • 适用场景​:对水质要求严格的超纯水系统或医药行业。

​3. 硬度去除:软化树脂的应用

软化器的作用
通过阳离子交换树脂(Na⁺型)置换水中的Ca²⁺、Mg²⁺,防止RO膜结垢。

特点

  • 出水残留硬度可降至​​0.03 mmol/L​​以下。
  • 树脂需定期再生(NaCl溶液)或更换,属于耗材。

适用场景

  • 高硬度水源(如地下水、硬质自来水)必须软化。
  • 低硬度水源可结合阻垢剂替代软化工艺。

​4. 精密过滤与脱气:精细化处理

1)精密过滤器(保安过滤器)

  • 作用​:截留前处理残留的颗粒(如树脂碎片、胶体),保护RO膜。
  • 精度​:1~5微米,通常采用PP棉滤芯。

2)脱气塔(除碳器)

  • 原理​:通过风机吹脱水中游离CO₂,防止RO膜因酸性环境受损。
  • 适用场景​:
    • 大型纯水系统(如电子行业超纯水)。
    • 原水CO₂含量高时(如地下水)。

​5. 温度调节:板式换热器的应用

​RO膜的最佳运行温度​:25℃。温度过高或过低均会影响产水量和脱盐率。

板式换热器的作用

  • 通过冷热流体逆流交换,调节水温至适宜范围。
  • 适用场景​:大型工业纯水系统或对温度敏感的高端应用。

总结:前处理工艺的选择建议

​​原水水质

​​推荐前处理工艺

高余氯自来水

亚硫酸氢钠+活性炭+石英砂过滤

高硬度地下水

软化器+精密过滤+阻垢剂

高浊度地表水

多介质过滤/超滤+精密过滤

超纯水制备

超滤+脱气塔+板式换热器(必要时)

 

前处理工艺的选择需结合​原水水质、产水标准、运行成本​等因素优化。合理的预处理不仅能延长设备寿命,还能显著降低运行成本,是纯水系统高效稳定运行的关键保障。

 


此文关键词:纯水制备的前处理工艺解析保障水质稳定的关键
400-8732-808400-8732-808
企业邮箱lha.shenyuan@cdsyl.com
在线咨询在线咨询