在反滲透水處理系統(tǒng)中,預(yù)處理環(huán)節(jié)的效果直接決定了反滲透膜的使用壽命與系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。前置多介質(zhì)過濾裝置作為反滲透預(yù)處理的核心設(shè)備,通過高效截留原水中的懸浮物、膠體顆粒、泥沙等雜質(zhì),為反滲透膜提供合格進(jìn)水,避免膜元件堵塞、污染或劃傷??茖W(xué)合理的前置多介質(zhì)過濾裝置與反滲透預(yù)處理系統(tǒng)配置,是保障整個水處理系統(tǒng)高效、長期運行的關(guān)鍵。
反滲透膜的孔徑僅為 0.0001 微米,對進(jìn)水水質(zhì)要求極高,若原水中含有粒徑大于 1 微米的懸浮物、膠體或顆粒雜質(zhì),會快速附著在膜表面形成污垢層,導(dǎo)致膜通量下降、壓差升高,增加清洗頻率甚至縮短膜壽命。前置多介質(zhì)過濾裝置需滿足三大核心需求:一是高效截留,能將原水濁度從幾十甚至上百 NTU 降至 1NTU 以下,去除 90% 以上的懸浮物;二是穩(wěn)定適配,可應(yīng)對原水水質(zhì)波動(如雨季濁度驟升),確保出水水質(zhì)持續(xù)達(dá)標(biāo);三是低阻節(jié)能,在保證過濾效果的同時,控制設(shè)備運行壓力損失,降低后續(xù)高壓泵能耗。
根據(jù)原水水質(zhì)特性選擇適配的濾料組合,是前置多介質(zhì)過濾裝置配置的核心。針對濁度較高(>50NTU)的原水,推薦采用 “無煙煤 + 石英砂 + 石榴石” 三層濾料組合:上層無煙煤濾料(粒徑 1.2-2.0mm)孔隙大、截污能力強(qiáng),可先截留大顆粒雜質(zhì);中層石英砂濾料(粒徑 0.8-1.2mm)進(jìn)一步去除細(xì)小懸浮物;下層石榴石濾料(粒徑 0.5-0.8mm)密度高、耐磨性好,深度截留膠體顆粒,確保出水濁度≤1NTU。若原水濁度較低(<30NTU),可簡化為 “無煙煤 + 石英砂” 雙層濾料組合,在保證效果的同時降低成本
設(shè)備罐體規(guī)格需根據(jù)處理水量確定,單臺裝置處理量應(yīng)預(yù)留 15%-20% 余量,避免峰值水量時過載運行。例如,處理水量為 50m3/h 的反滲透系統(tǒng),建議選擇直徑 1600mm 的罐體,單臺處理量可達(dá) 60m3/h。材質(zhì)方面,若原水 pH 值在 6-9 之間,可選用碳鋼襯膠罐體(內(nèi)壁襯天然橡膠或丁基橡膠),成本較低且耐腐性良好;若原水呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性(pH<5 或 pH>10),需選用 304 或 316L 不銹鋼罐體,防止罐體腐蝕泄漏。
為減少人工干預(yù)、提升運行穩(wěn)定性,前置多介質(zhì)過濾裝置需搭配完善的自動化控制系統(tǒng):一是壓差控制反沖洗,當(dāng)設(shè)備進(jìn)出口壓差達(dá)到 0.08-0.12MPa 時,自動啟動反沖洗程序,避免濾料堵塞;二是液位保護(hù),設(shè)置高液位報警與低液位停機(jī)功能,防止空轉(zhuǎn)或溢水;三是遠(yuǎn)程監(jiān)控,支持與反滲透系統(tǒng)中控平臺聯(lián)動,實時上傳設(shè)備運行參數(shù),便于集中管理。
前置多介質(zhì)過濾裝置后需串聯(lián)精密過濾器(孔徑 5-10μm),進(jìn)一步截留微小顆粒,避免其進(jìn)入反滲透系統(tǒng)。同時,在多介質(zhì)過濾裝置進(jìn)水端添加絮凝劑(如聚合氯化鋁),通過混凝反應(yīng)使細(xì)小膠體顆粒形成較大絮體,提升過濾效率。例如,原水濁度 80NTU 時,投加 3-5mg/L 聚合氯化鋁,可使多介質(zhì)過濾裝置出水濁度穩(wěn)定降至 0.5NTU 以下。
前置多介質(zhì)過濾裝置的運行流量需與反滲透系統(tǒng)進(jìn)水流量同步,避免流量波動導(dǎo)致膜元件受力不均。設(shè)備運行壓力應(yīng)控制在 0.2-0.3MPa,確保濾料充分壓實且不產(chǎn)生過度磨損;反沖洗強(qiáng)度需根據(jù)濾料種類調(diào)整,三層濾料反沖洗強(qiáng)度推薦 15-18L/(m2?s),反沖洗時間 8-10 分鐘,確保濾料清洗徹底且不流失。
定期檢測前置多介質(zhì)過濾裝置的出水濁度,若發(fā)現(xiàn)濁度持續(xù)升高,需及時檢查濾料是否板結(jié)或流失,必要時補(bǔ)充或更換濾料(無煙煤濾料建議 2-3 年更換一次,石英砂濾料 3-5 年更換一次)。同時,根據(jù)原水水質(zhì)變化調(diào)整反沖洗參數(shù),例如雨季原水濁度升高時,可縮短反沖洗周期(從 48 小時調(diào)整為 24 小時),確保設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運行。
前置多介質(zhì)過濾裝置作為反滲透預(yù)處理的 “第一道防線”,其配置方案需緊密結(jié)合原水水質(zhì)、處理水量及反滲透系統(tǒng)要求,通過科學(xué)的濾料組合、合理的設(shè)備選型與完善的自動化控制,為反滲透膜提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水,最終保障整個水處理系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)、長期運行。