反滲透水處理系統水質分析 ——羅老師檢測熱線：13336185021 無論是反滲透水處理設備的用戶還是反滲透設備的生產廠家，若能比較全面地了解系統應用原水的化學成分和其在運行過程中產生的化學現象，對于判斷設備在產水過程中形成污垢(Scale)的可能性是非常重要的；除此之外，對于反滲透設備及工程設計單位來說，在進行設計之前還需要了解更多的客戶資料才能為用戶提供使設備長期穩定運行的可靠設計。諸如，現場水源的特性（水溫、水質及變化情況）和反滲透設備使用情況（使用地點、運行狀況；設備配套設施情況）等。 1-1. 水源一般性水質分析項目 ·PH值 ·堿度（Alkalinity） 其中：HCO3-（Bicarbonate）CO32-(Carbonate)OH-(Hydroxide) ·SO42- (Sulfate) ·CI- (Chloride) ·F- (Flouride) ·NO3 (Nitrate) ·H2S (Sulfide) ·PO43- (Phosphate) ·SiO2 (Silica) ·硬度 （Hardness） ·Na+ (Sodium) ·Fe,Mn (Iron&Manganese) ·Ba 2+ (Barium) ·Sr2+ (Strontium) ·Al3+ (Aluminun) ·Cu2+ (Copper) ·Zn2+ (Zinc) ·Ca2+ (Calcium) ·Mg2+ (Magnesium) ·K + (Potassium) ·游離性余氯 （Free Chlorine Residaul） ·CO2 (Carbondioxde) 1-2. 水源的綜合性分析項目 ■ SDI（Silt Density Index） SDI也稱為淤泥密度指數（fouling index）。該指標是表示R/O膜系統在依據此給水條件下運行發生污染可能性的一種尺度：SDI數值表征了在規定時間內,孔徑為0.45μm測試膜片被溶在被測試給水中的淤泥、膠體、黏土、硅膠體、鐵的氧化物、腐植質等污染物堵塞的比率和污染程度。SDI的具體標準檢驗法在美國ASTM TEST（D189-82）的文件中有所敘述，具體測試過程敘述如下: 使給水以30PSI的恒定壓力通過直徑為Φ47mm、孔徑為0.45μm 的測試濾膜后開始測定：首先測定開始通過濾膜的500(250)毫升水所需要的時間TO；在使水連續通過濾膜15分鐘（T）后，再次測得通過濾膜的500(250)毫升水所需要的時間T1；在取得以上3個時間數據之后，由此可以計算出該水源的SDI值： 即 SDI=[1-TO/T1]*100/T 在實際工程中，當T1為TO的四倍時，SDI為5;在SDI為6.7時，水會完全堵塞測試膜，而無法取得時間數據T1，在這種情況下需要對反滲透預處理系統進行調整，使其SDI指標降至5.0以下。 這種SDI數值的測試方法的局限性在于該測試方法與反滲透膜系統的運行方式有所不同：因為在測定SDI時，給水中的所有污染物均被測試濾膜過濾；而反滲透系統在運行時，膜表面則有相當部分的污染物(foulants)沿著膜表面被RO濃水一道流走。但是，經過大量的工程實踐證明，以該種測試方法而得到的SDI值還是能說明反滲透系統給水的污染程度：一般說來，在RO系統給水SDI值低于3時，對膜系統的污染不重，設備運行基本不會出現膜系統的過快污染；當SDI大于5時，則說明在反滲透系統運行時可能會引起較重的膜污染。 ■ 濁度（Turbidity） 濁度是利用水的透明程度來判定給水所引起（膜）污染的可能性的綜合指標。該指標一般使用濁度計通過水中的雜質所散射的光的程度來測定。國際上濁度的通用度量單位用NTU來表示，也可以使用其它相對性度量單位，比如在我國通常用“度”來表征濁度指標。 在反滲透系統中，當給水濁度大于1.0時，對反滲透膜系統來說可能會有較高的污染傾向。所以，反滲透系統設計時我們建議在反滲透系統連續運行時,給水濁度值應控制在0.30.5NTU之間最好，運行時系統給水濁度的最高限值為1.0NTU。與SDI指標一樣，濁度也同樣只是一個水質定性判定指標。但是，盡管濁度指標和SDI值都能反映原水質量或予處理系統出水質量，但濁度指標與水源本身的SDI卻不一定呈正比關系 ：即濁度低的水則可能SDI值很高，這是因為水中存在著相當多的光能透過的、且能污染膜的污染物質，而這些污染物在對原水進行濁度測定時而往往檢測不到。故此，對于原水濁度指標和SDI指標在設計及應用時一定要區別看待，但是它們都是反映予處理系統性能和系統給水狀況的、不可缺少的重要技術指標，均應引起設計及應用者足夠的重視。 ■ Z電位（Zeta potential） 水中以有機污染物為主要成份的懸浮物顯著特征是其外部常帶有負電荷，并且由于這類物質相互排斥，故此其分散地存在于水中。但是它們在進入反滲透系統被濃縮的時候，可能會凝聚成較大的膠狀體，這些膠狀體顆粒一旦超過其在水中分散的限度時，便會沉淀下來對反滲透膜形成污染。 Z電位是表示所有分散在水中懸浮物所帶電荷總傾向的數值：當原水的Z電位為負值時，則意味帶負電荷的懸浮物成份分散在水中的可能性很大，在此條件下，簡單的過濾工藝很難將給水中的懸浮物祛除；當Z電位為零，則意味著水中的懸浮物成份基本上不再帶有相互的電荷，在此種條件下，水中的懸浮物在混凝過程中很容易形成較大的凝聚體而沉淀或被分離出來。 對在預處理系統中投放高分子凝聚劑的R/O系統來說，Z電位指標具有很大的意義：即在系統正常運行時，最好根據加藥后的給水Z電位,注意調整凝聚劑的投加量，使調整后的反滲透給水在進入多介質過濾器或細砂過濾器之前Z電位為零才好，這樣做，往往在預處理系統運行時會得到較好的過濾效果。 ■ SCD（游動電流測試 / Streaming current detector） SCD也多用于在投放絮凝劑的原水預處理過程中,它是能在線監測混凝效果的唯-手段。在地表水中，往往存在著許多帶負電荷幾乎不沉降的懸浮物，正是這些帶負電荷的懸浮物在SCD的取樣室內的兩個電極之間的定向移動便形成了微觀上的游動電流。用來測定這種電流強度的儀器就是SCD。如果水中的懸浮物所帶電荷能被絮凝劑所中和，就會使包圍這些懸浮物的自由離子數目減少，此時通過SCD測試槽的電流就會相對較低，也就是說，SCD電流的大小反映了系統經過混凝后仍留在水中的正（或負）離子的凈余量。很顯然，為保障反滲透系統安全運行,在有投放絮凝劑工藝環節的R/O預處理系統運行時，SCD的在線監測比較重要。 ■ 有機物、生物污染物的綜合監測 有機污染物、微生物和細菌普遍存在于地表水和廢水之中。反滲透系統在處理該類水源時，水中尚存的有機物在膜分離過程中非常容易被吸附在膜表面上，但是我們在設計及對原水取樣分析時想得到準確的分析結果卻十分不易。一般情況下在設計使用該類水源的反滲透系統時，對有機物的全面分析只能從有機碳總含量（TOC），生物化學耗氧量（BOD）和化學耗氧量（COD）幾方面對水源進行鑒定。工程實踐證明：一般說來當原水TOC含量在2毫克/升以上時就應引起足夠的重視；在TOC含量高于3毫克/升時就應該對存在于原水中的有機物進行細致的分析才好：這是因為水中有的有機物不僅會污染R/O膜，而且長期附在膜面上還會引起R/O膜的超薄屏障層的化學降解，進而引起膜性能的退化和降低。但是，在有的水源下，雖然水中有機物含量很高，但是實踐證明其對膜材料卻無絲毫損害，所以工程設計時在對特殊水源的有機物分析十分重要。原水的生物含量檢測也是十分重要的，必須引起足夠的重視，這是因為微生物在進入R/O系統后，雖然不會吞噬膜材料，但是其在膜元件表面及內部尋找到形成生物膜的理想環境，以致于對膜元件形成生物污堵。由此而引起的生物污堵嚴重并增大到一定程度時，甚至會導致反滲透膜系統中的膜元件發生“望遠鏡現象”，造成膜元件的機械損壞，這一點對反滲透系統設計者來說很重要。