純水(shui)設備預處理(li)(li)(li)系統是(shi)確保后續反滲透（RO）、離子(zi)(zi)交換等(deng)深度處理(li)(li)(li)工(gong)藝穩(wen)定運行的(de)關鍵環(huan)節(jie)，其(qi)核(he)心原理(li)(li)(li)是(shi)通過物理(li)(li)(li)、化學方法去除原水(shui)中的(de)懸浮物、膠體、有(you)機物、微生物及部(bu)分硬度離子(zi)(zi)，從而降低水(shui)質(zhi)對主處理(li)(li)(li)設備的(de)污染風(feng)險。以下是(shi)預處理(li)(li)(li)環(huan)節(jie)的(de)詳細技(ji)術解析(xi)及典型工(gong)藝流(liu)程：
一、預(yu)處理(li)的核心目標
1. 保護(hu)主設(she)備：防止RO膜因(yin)結垢、堵塞或化(hua)學腐蝕而失效(xiao)，延長使用壽命。
2. 優化進水水質(zhi)：將(jiang)濁度(du)(du)控制在＜1 NTU，SDI（污(wu)染密度(du)(du)指(zhi)數）＜5，余氯＜0.1 mg/L，滿足深度(du)(du)處理要求(qiu)。
3. 降(jiang)低運行成本：減少化(hua)學清(qing)洗頻率，提升產水(shui)效率。
二、預處理(li)關(guan)鍵技術模塊及原理(li)
1. 多介質過濾
原理：利用不(bu)同(tong)粒(li)徑的石英砂、無煙煤等濾料形成梯度過(guo)濾層(ceng)，通過(guo)機械(xie)截(jie)留(liu)和吸附作用去除(chu)≥20μm的顆粒(li)物。
設計要點(dian)：濾料層高度(du)(du)通常≥800mm，過濾速度(du)(du)8-10 m/h，需(xu)定期反洗(xi)（氣水(shui)聯合反洗(xi)效率更(geng)高）。
應用(yong)場景(jing)：適用(yong)于(yu)地表水(shui)、水(shui)庫(ku)水(shui)等高(gao)濁度水(shui)源。
2. 活性炭吸附
原(yuan)理：活性炭的(de)微(wei)孔結構(gou)（比表面積(ji)500-1500㎡/g）通過范(fan)德華(hua)力吸附有機(ji)物（如TOC）、余氯(lv)及(ji)異味物質(zhi)。
關鍵參數：接觸時間≥10分鐘，碘值≥900 mg/g的(de)椰殼炭效(xiao)果更佳。
再生方式：熱(re)再生（高溫(wen)蒸汽）或化學再生（NaOH溶液(ye)），但(dan)經濟性較差，通常直接更換。
3. 軟化處理
離子交換法：
采用Na型陽離子樹脂（如(ru)001×7），通過(guo)離子交換反(fan)應（Ca2? + 2R-Na → R?-Ca + 2Na?）去除Ca2?、Mg2?，硬度可(ke)降至＜0.03 mmol/L。
再(zai)生周期根據原水(shui)硬度計算(suan)，通常(chang)每噸樹(shu)脂消耗100-150kg NaCl。
阻垢劑投加：
適用于中低硬度水源，通過有機磷酸鹽（如ATMP）或(huo)聚羧酸鹽抑制CaCO?、CaSO?結晶，投加量2-5 mg/L。
4. 精密過濾
濾(lv)芯類型：熔(rong)噴聚丙烯濾(lv)芯（1-5μm）：成(cheng)本(ben)低，一次性使用。
燒結鈦棒濾芯（0.5-1μm）：耐(nai)酸堿，可反復清洗。
作用：終端保安過(guo)濾(lv)，確保進(jin)入RO膜的水質無顆粒泄漏。
5. 氧化與殺菌
次氯酸鈉投加：
控制(zhi)微生物滋生，典(dian)型投加量0.5-2 mg/L（需保(bao)證接觸時間(jian)＞30分(fen)鐘）。
UV紫外線：
254nm波(bo)長破壞DNA結構，劑量≥30 mJ/cm2時可滅活99.9%細菌(jun)。
還原劑處理：
亞硫酸(suan)氫鈉（投加(jia)量1.5-3倍余(yu)氯濃度(du)）用(yong)于去除殘余(yu)氧化劑，保護RO膜。
三、特殊(shu)水(shui)質預(yu)處理方案(an)
1. 高鐵錳水源：
曝氣+錳砂過(guo)濾（MnO?催化(hua)氧化(hua)Fe2?/Mn2?形成(cheng)不溶物）。
2. 高COD廢水：
混(hun)凝沉淀(dian)（PAC+PAM）+臭(chou)氧催化(hua)氧化(hua)（TiO?負載(zai)催化(hua)劑）。
3. 海水淡化：
兩級過濾(lv)（砂濾(lv)+超濾(lv)）+ 在(zai)線酸(suan)洗（pH調(diao)至6.5-7.0防CaCO?結垢(gou)）。
四、系統控制與維護
自動化設計：
采(cai)用(yong)PLC控制多路閥(fa)，實現多介(jie)質(zhi)過濾(lv)器自動反洗(xi)（壓差＞0.5bar觸發）。
在線監(jian)測SDI、ORP（氧化還原電位）及濁(zhuo)度，數(shu)據上傳至中控系統(tong)。
通過科學的(de)預處(chu)理(li)工藝組合(he)(he)，可顯著提升純水設(she)備的(de)綜合(he)(he)效能(neng)。實(shi)際設(she)計中(zhong)需結合(he)(he)原水水質報(bao)告（如(ru)ICP-MS元素分(fen)析、TOC檢測數據）進行模塊化選型(xing)，并定期開展性(xing)能(neng)評估（如(ru)膜通量衰減率測試），才能(neng)實(shi)現穩定高效的(de)純水制備。
