膜系统预处理方案优化

关于膜系统预处理方案优化第1页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三一、预处理技术

第2页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三工业给水的预处理技术预处理目的及对象工业给水处理包括多道工序，通常把电渗析、反渗透、离子交换等处理工艺作为主要工序，为了保证这些主要处理工序的安全、高效、经济地运行，需要将原水处理到这些水处理装置允许的进水水质指标。工程中，我们常把进入主要工序前的水质净化、预软化或水质调整称为水质预处理，简称预处理。

预处理对象主要是机械杂质、胶体、二氧化硅、微生物、有机物和活性氯等对后续处理装置产生不利影响的物质。第3页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三天然水中的杂质

天然水中的杂质按其颗粒大小不同，可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。悬浮物是指颗粒直径约在10-4mm以上的颗粒，包括泥沙、草本植物和动物有机体的微小碎片、纤维和死亡后的腐败产物等，悬浮物又称SS。胶体是指颗粒直径约为10-6mm～10-4mm之间的颗粒，主要是铁、铝、硅的化合物及动植物有机体的分解产物、蛋白质、脂肪、腐殖质等。溶解物质指颗粒直径小于10-6mm的微粒，它们往往以离子、分子、或气体的状态存在于水中。第4页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水质指标

水质指标通常包括：色度、悬浮物、浊度、总固体、溶解固体、含盐量、电导率、碱度、硬度、酸度、总有机碳、化学耗氧量、溶解氧、pH等。浊度：由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原是无色透明的水产生浑浊的现象。单位NTU

总固体：水中溶解固体和悬浮固体之和称为总固体。单位是mg/l。溶解固体：指水经过过滤之后，仍然溶于水中的各种无机盐类和有机物等。单位是mg/l。含盐量：表示水中所含盐类的数量，也可表示为水中各种阴阳离子的量的和。单位是mg/l。第5页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三

电导率：电阻的倒数，指水的导电能力，反映的是水中溶解盐类的多少。单位是：μs/cm

硬度：指水中能够和阴离子结合在一起形成水垢的金属离子的总浓度称为水的硬度。通常我们把钙镁离子的总浓度看作水的硬度。常用单位是mg/l。碱度：水中能够接受氢离子与强酸进行中和反应的物质含量。水中产生碱度的物质主要是由碳酸盐碱度和碳酸氢盐碱度以及氢氧化物碱度。碱度表示水中碳酸根、碳酸氢根、氢氧根和其他一些弱酸盐类的总和。酸度：水中能够提供氢离子与强碱发生中和反应的物质总量。溶解氧：溶解于水中的游离氧，用DO来表示。单位mg/l。第6页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三

化学耗氧量：在一定条件下采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂的量。它表示水中还原性物质多少的一个指标，它往往又作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。常用COD来表示，单位mg/l。总有机碳：水中的有机物质的含量以有机物中的主要元素碳的量来表示，成为总有机碳。常用TOC来表示，单位mg/l。溶解性有机碳：将水样经0.2微米的微孔滤膜过滤后，测得的碳量。常用DOC来表示，单位mg/l。

PH值：表示水中氢离子浓度的负对数值。第7页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三二、有害成分的影响第8页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水中有害成分对后续水处理装置的影响

电渗析、反渗透或离子交换装置进水，用普通的生活饮用水一般不能满足其进水水质要求，应进行预处理。水中的杂质或有害成分包括机械杂质（浊度）、色度、高价金属离子、有机物、细菌、病毒、游离氯等。它们对各种不同的主要处理工艺的影响不尽相同。水中有害成分对电渗析的影响水中有害成分对离子交换树脂的影响水中有害成分对反渗透的影响第9页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水中有害成分对电渗析的影响

1、在设备的水流通道和空隙中产生堵塞现象，水流阻力的不均匀改变也会使浓水室和淡水室中的水压不相等，严重时会使膜面破裂。水中夹带的砂粒也会使膜产生机械性破损。2、水中悬浮物粘附在膜面上，成为离子迁移的一层障碍，促使膜面电阻增大，降低了电渗析的电压效率，导致水质恶化。电渗析膜是细菌的有机养料，水中所含细菌转移到膜面上繁殖，也会产生上述后果。第10页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3、水中带极性有机物被膜吸附后，会改变膜的极性，并使膜的选择性透过性能降低，膜电阻增大。4、高价金属离子（如铁、锰等）与膜结合，会使离子交换膜中毒，游离氯使膜产生氯化，进水硬度高时会导致极化和沉淀结垢。主要处理工序为电渗析时，原水处理的主要对象是水中悬浮物质和胶体物质，其中包括无机物质，有机物质和细菌等。第11页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水中有害成分对离子交换树脂的影响成分说明对离子交换剂的影响悬浮物水处理过程中未除净的泥沙、粘土、氢氧化铁（或铝）的絮凝体、微细颗粒、藻类、细菌及原生动物等

附着于树脂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树脂层空隙，引起压力损失增大；当反冲洗不良时，污物可深入树脂层内部，使树脂结块造成偏流，恶化出水水质。有机物油脂、含氮化合物、有机胺、木质磺酸、有机铁、细菌及其他微生物、腐殖酸的聚羧酸化合物

主要污染阴离子交换树脂，使其交换容量下降，再生剂耗量增大，出水水质恶化，缩短树脂的使用寿命。油分可附着在树脂层表面，减少水和树脂的接触面积，细菌及其他微生物可堵塞树脂层空隙造成树脂结垢。氧化剂活性氯

使阳离子交换树脂活性基氧化分解，长链断裂，引起树脂的不可逆转膨胀，结构破裂。铁、锰进水中的铁、锰与空气接触时，极易生成氢氧化物沉淀

铁锰离子比钙、镁、钠离子更易于被树脂吸附，且不易被低浓度再生剂置换出来，累积在树脂颗粒内部，降低交换容量、恶化出水水质。形成氢氧化物胶体后产生沉淀，堵塞树脂微孔和空隙，压降增大。第12页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水中有害成分对反渗透的影响

（1）悬浮物和胶体物质：堵塞反渗透膜，使透水率很快下降，脱盐率下降。（2）氧化剂如游离氯：复合膜和芳香聚酰胺膜对游离氯较为敏感，大于0.1mg/L的游离氯就能使其性能恶化。而醋酸纤维膜对游离氯的耐受能力较强，可达0.5～1.0mg/L，通常游离氯的进水含量控制在0.2～0.5mg/L。(我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触30min后不应低于0.3mg/L，管网末端不低于0.05mg/L)（3）铁锰铝等金属氧化物：含量高时，在膜表面易形成氢氧化物胶体，产生沉淀现象，导致膜部分或全部被堵塞。故应在预处理工艺中除铁锰铝等，使之达到规定的指标。第13页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三（4）硫酸根（SO42-）和二氧化硅（SiO2）：易产生硫酸钙和二氧化硅沉淀，在膜表面沉积水垢，缺少有效的清除方法。这样膜就会受到污染，水通量降低，压差明显上升，反渗透装置的效率迅速下降。（5）细菌及其他微生物：微生物污染会形成致密的凝胶层，会吸附高浓度离子，使浓差极化更严重，降低流动混合效果，同时由于酶的作用也会促进膜的降解和水解，表现为水通量逐渐下降，脱盐率逐渐下降和压降逐渐增大。醋酸纤维膜易受细菌的侵蚀而降解，并使膜的醋酸化程度减少，脱盐率大大下降；复合膜和聚酰胺膜不易受微生物侵蚀，但微生物如积聚繁殖，组件内部通道堵塞，水通量下降，缩短膜的使用寿命。第14页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三三、反渗透预处理原则第15页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三超低压卷式复合膜对进水水质的要求：常规卷式复合膜对进水水质的要求：

项目SDI15浊度（FTU）含铁量（mg/L）游离氯（mg/L）水温（℃）水压（MPa）PH值建议值＜4＜0.2＜0.1015～301.0～1.63～10最大值510.10.14511项目SDI15浊度（FTU）含铁量（mg/L）游离氯（mg/L）水温（℃）水压（MPa）PH值建议值＜4＜0.2＜0.1015～301.053～10最大值510.10.1454.111反渗透进水水质第16页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三反渗透预处理的一般原则（1）预处理的目标：

1、对于井水，SDI一般小于3，悬浮物、细菌较少，仅需简单预处理；

对于地表水，原水的SDI一般大于5，预处理一般需采用混凝、澄清、过滤，或采用超滤。

2、经过5μm保安过滤器后，出水对复合膜SDI＜4（对中空纤维膜小于3）。为达到这一目标，要求澄清器、过滤器出水水质如下：

1）澄清器出水浊度小于1FTU,最好小于0.5FTU；

2）过滤器（通常指重力滤池或压力式过滤器）出水浊度小于0.5FTU，CODMn小于1.5mg/L,含铁量小于0.05mg/L(以Fe表示）；铁含量过高则在预处理中考虑除铁工艺。

3、为防止由于RO系统中水的浓缩，造成某种难溶性盐在膜上沉积（结垢），需进行化学加药(阻垢剂）处理。第17页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三反渗透预处理的一般原则（2）预处理方案的确定要考虑如下因素1.原水水源类型及水质情况；2.要求预处理出水的水质；3.澄清器、粒状过滤器、微米过滤器类型的选择；4.混凝剂、助凝剂（絮凝剂）的种类选择与剂量的确定；5.考虑有无附加工艺，如原水加碱、石灰处理、加氯杀菌、除铁、除硅等；6.在北方寒冷地区，确定原水加热方案；7.根据RO装置具体情况，确定是否调节给水PH值、加氯处理和加阻垢剂等；8.设备的控制水平等；9.膜的种类，化学预处理与膜的兼容性；根据膜的设计导则，结合进水水质的要求进行预处理。第18页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三反渗透预处理的一般原则（3）根据水源特点，预处理的一般原则可确定如下：

1、地表水：

悬浮物＜50mg/L时，采用直流混凝过滤法；悬浮物＞50mg/L时，采用混凝、澄清、过滤法；

2、地下水：

含铁量＜0.3mg/L，悬浮物＜20mg/L时，直接过滤；

含铁量＞0.3mg/L，悬浮物＞20mg/L时，先考虑除铁，再用直接过滤工艺或直流混凝过滤。

3、原水有机物含量较高时，可采用加氯、混凝、澄清、过滤处理。仍不能满足要求时，同时采用活性炭过滤法去除有机物；

4、原水中含碳酸盐硬度较高，经加药处理仍会造成CaCO3在RO膜上沉积，软化或石灰处理；其它难溶盐在RO上结晶析出时，加阻垢剂处理；

5、钡、锶的浓度大于0.01mg/L存在于含硫酸盐的水中时，会在膜表面结垢析出，很难清洗、去除；在进行经济技术比较的前提下，可采用软化或降低回收率；

6、原水硅含量较高时，可投加石灰、氧化镁（或白云粉）进行处理。第19页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三四、水处理工艺流程第20页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三自然环境下各种水源水质特点地下水水质特点1、悬浮物较少，浊度小，水质清澈稳定2、含盐量较高，硬度较大。江河水1、受自然条件影响大2、水中悬浮物和胶体杂质含量较高，浓度变化范围大3、含盐量较低，硬度较低4、易受污染，色、嗅、味变化较大湖泊及水库水1、大部分特点与江河水类似2、浊度较低而一般含藻类较多3、含盐量高于江河水海水1、含盐量较高，且所含盐类或离子的重量比例基本一定氯化物含量高，占总含盐量的89%左右第21页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三地表水处理一般工艺流程

原水池原水泵多介质过滤器保安过滤器后处理反渗透高压泵活性炭过滤器絮凝剂、助凝剂、杀菌剂阻垢剂、还原剂第22页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三地下水处理一般工艺流程

原水池原水泵多介质过滤器保安过滤器后处理高压泵阻垢剂反渗透第23页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三其它工艺流程原水池原水泵盘滤保安过滤器后处理反渗透高压泵超滤阻垢剂第24页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三五、预处理常用工艺手段第25页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三预处理常用工艺手段（1）氧化：氧化是利用强氧化剂氧化分解水中有机污染物的一种化学处理方法。同时有些氧化剂还可去除水中的色、味、臭及铁、藻类等。将氧化与混凝、过滤、吸附等处理手段结合使用，可以达到良好的预处理效果。

(常用氧化剂有氯系氧化剂和氧系氧化剂：氯、次氯酸钠(NaClO)、漂粉精(Ca(ClO)2）)、二氧化氯(ClO2)等；氧系氧化剂：臭氧（O3）和双氧水(H2O2)。第26页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三

（2）混凝与接触混凝过滤：混凝的处理对象主要是细颗粒的悬浮物和胶体。通过加入化学药剂，使水中这类杂质形成大颗粒絮状物，使之在重力作用下沉淀，与水分离。以城市自来水为水源的工业给水处理，如果城市自来水浊度不符合要求或水中有机物、胶体含量较高时（但浊度<70度，1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度），可采用接触混凝过滤的处理方法。

接触混凝过滤是指在水中加入混凝剂，水与混凝剂在流经砂柱缝隙的过程中反复接触碰撞进行混凝、反应，当生成的絮状体达到一定体积后则被截留在砂柱的空隙中，这些被截留的絮状体进一步吸附所流过水中的细小矾花，使水质得到澄清。第27页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三常用的混凝剂和助凝剂种类与混凝效果

1无机盐类混凝剂(1)硫酸铝Al2(SO4)3.18H2O(在低温水中，絮粒较轻，处理效果较差)(2)硫酸铝钾（明矾）K2SO4.Al2(SO4)3.2H2O(硫酸铝和硫酸钾的复盐，其中硫酸钾不起混凝作用，故投加量较硫酸铝大)(3)三氯化铁（FeCl3.6H2O）:处理浊度较高和水温较低的原水时，混凝效果较显著，但易吸水潮解，对金属、混凝土均产生腐蚀。(4)硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）:产生的絮粒重，效果稳定，受水温影响小。但反应后产生溶解度较大的Fe(OH)2，需经氧化后去除。第28页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三2.无机高分子混凝剂

(1)碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m(n≤5,m≤10):对各种水质适应性较强，混凝过程中最优pH值范围广，对低温水处理效果较好，絮粒形成较快且颗粒大而重，投加后原水碱度降低较少，投量较硫酸铝少。(2)聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(N<2，m>10):用量少，效果好（尤其是脱色效果好），腐蚀性小，适用pH范围广，残留铁量少。(3)聚合硫酸铝（PAS）[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m(1≤n≤6，m<10):具有与聚合氯化铝相似的絮凝性能，并具有较好的脱色、除氟和去除高浊度水浊度的性能。用PAS处理后的水中残留铝量低。第29页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3.有机高分子助凝剂

聚丙烯酰胺（PAM）

:使用最为广泛的人工合成有机高分子助凝剂，一般控制其水解度30%－40%，配合铝盐或铁盐使用，效果显著。

(2)阳离子型聚合物（CP）--主要是含有-NH3+,-NH2+和-N+R4的聚合物。有：季铵化的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的阳离子衍生物，两性聚丙烯酰胺聚合物:具有优良的助凝效果，价格昂贵。第30页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三(3)吸附：吸附法是利用多孔性固体物质，使水中一种或多种有害物质被吸附在固体表面而去除的方法。

去除对象包括：水中有机物、胶体物质、微生物、余氯、嗅味等。常用吸附剂有粉末或粒状活性炭、大孔吸附剂、吸附树脂等。(4)精密过滤：指为去除水中通常沙滤所不能去除的微细悬浮物或胶体粒子而进行的过滤处理,又称为微孔过滤。砂过滤能够去除很小的胶体颗粒，使出水浊度达到1度左右，但每毫升水中仍有几十万个粒径为1～5um的颗粒，这是砂滤所不能去除的，而精密过滤和孔径很小的滤膜，可以去除这种微细颗粒。通常采用成型滤材，如滤布、滤纸、滤网、滤片等，去除粒径微细的颗粒。可分为两种类型：①预涂层过滤；②直接过滤。

第31页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三（5）超过滤：以超滤膜为核心，是近年来迅速发展的新技术，属于膜分离范畴。

超滤不能去除低分子量的盐类，但能有效地去除大部分胶体、大分子化合物、微生物等分子量为500～500000的溶质。其用于预处理时，一般是作为预处理的终端。（6）杀菌：水中存在的微生物，会对后续处理设备产生不良影响。水中的细菌转移到电渗析膜，在膜面上繁殖，使膜电阻增大；细菌微生物对醋酸纤维反渗透膜有侵蚀作用；细菌繁殖也会污染膜，影响出水水质。在饮用水、食品、饮料、制药工业，都对出水微生物有严格的要求。

杀菌方法：氯杀菌、二氧化氯杀菌、臭氧杀菌、紫外线杀菌）第32页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三水中铁、锰成分及活性氯的去除地表水中含有溶解氧，铁锰主要以不溶解的Fe(OH)3和MnO2形态存在，所以铁锰含量不高。地下水中由于缺少溶解氧，以致高价的铁和锰还原称为溶解的＋2价铁和＋2价锰，因而铁锰含量较高。含铁和含锰地下水在我国分布很广。铁和锰可共存在于地下水中，但含铁量往往高于含锰量。在我国地下水的含铁量一般小于5~10mg/L，含锰量约在0.5~2.0mg/L。我国饮用水水质标准规定，铁≤0.3mg/L，锰≤0.1mg/L。

第33页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三地下水除铁

一、为什么要除铁含Fe2+的地下水有铁腥味，在地表时间略长，水质即发浑，洗涤织物及器具时会留下锈色斑点;Fe2+污染离子交换树脂，使树脂中毒而降低交换能力；作锅炉补给水时，容易在锅炉受热面上结成铁垢；冷却水中铁含量超过0.5mg/L时，会促使铁细菌繁殖,堵塞管道,降低热交换器的换热能力。二、地下水除铁方法一般常用的是氧化方法,氧化剂有氧、氯和高锰酸钾等.1.曝气自然氧化除铁法;2.曝气接触氧化除铁工艺

第34页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三曝气自然氧化除铁法

（1）基本原理

4Fe2++O2+10H2O═4Fe(OH)3↓+8H+

（2）曝气自然氧化除铁法的适用范围及处理效果适用于水中含铁浓度在5~10mg/L，pH在6.5~7.0范围内，处理后水中铁可降至0.3mg/L以下。

（3）曝气装置常用的有莲蓬头曝气装置和跌水曝气装置。第35页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三莲蓬头曝气装置

一般直接置于重力式过滤池的上面;安装高度为1.5～2.5米（当原水中二价铁含量小于5mg/L时，喷头距水面高度为1.5m即可；当二价铁含量大于10mg/L时，高度为2.5m较好）。每个莲蓬头的服务面积为1.0～1.5平方米。优点：结构简单、操作方便；缺点：喷淋时水易散失，喷头孔易被铁沉积物堵塞，影响喷水效果。第36页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三跌水曝气

是将地下水提至地面后经溢流堰或者水管，自高处自由下落，使水变薄变细，水在下落过程中，可与空气充分接触，达到曝气目的。跌水级数可采用1～3级，每级跌水高度为0.5～1.0米，单宽流量为20～50米3/时·米。第37页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三天然锰砂曝气接触氧化除铁工艺

当处理含铁量较高的地下水时，可采用：含铁地下水－曝气－天然锰砂滤池。用天然锰砂作滤料除铁时，对水中二价铁的氧化反应有很强的接触催化作用，它能大大加快二价铁的氧化反应速度。经典理论认为天然锰砂除铁的催化机理为，天然锰砂中含有MnO2，它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，其催化反应为：4MnO2+3O2═2Mn2O7Mn2O7+6Fe2++3H2O═2MnO2+6Fe3++6OH-4Fe3++12OH-═4Fe(OH)3↓第38页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三近年，通过实验研究发现，旧天然锰砂的接触氧化活性比新天然锰砂强，当旧天然锰砂的若反洗过度，催化活性会大降低，这表明锰砂表面的铁质滤膜具有催化作用，称为铁质活性滤膜。铁质活性滤膜的化学组成经测定为Fe(OH)3•2H2O，其催化反应机理为：铁质活性滤膜首先以离子交换方式吸附水中的二价铁离子：

Fe(OH)3·2H2O+Fe2+=Fe(OH)2（OFe）·2H2O++H+

当水中有溶解氧时，被吸附的二价铁离子在活性滤膜的催化下迅速地氧化并水解，从而使催化剂得到再生：Fe(OH)2（OFe）·2H2O++1/4O2+5/2H2O=2Fe(OH)3·2H2O+H+

反应生成物又作为催化剂参与反应，因此，铁质活性滤膜接触氧化除铁是一个自催化过程。第39页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三曝气氧化除铁工艺系统如下图第40页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三地下水除锰一、为什么要除锰地下水中的锰多以Mn（HCO3）2的形式存在，含锰高的水有异味，作为工业用水时，会产生灰色、黑色、棕色斑痕，对离子交换树脂也有毒害作用。因此，需要去除地下水中的锰。二、除锰的方法和工艺以氧化法为主，即将水中的二价锰氧化成四价锰，四价锰能从水中析出，再用固液分离的方法将之去除，从而达到除锰的目的。氧化剂有氧、氯和高锰酸钾等。用空气中的氧为氧化剂最经济

第41页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三1、曝气接触氧化法除锰水中的二价锰被溶解氧化为四价锰，只在水的pH>9.0时氧化速度才比较快，自然氧化法除锰难以在生产中应用。研究和实际运行发现，可采用曝气接触氧化工艺除锰，在长期运行的曝气、反应沉淀、石英砂过滤处理的流程中，在石英砂滤料表面自然形成了锰质滤膜，具有催化作用，水中的二价锰在锰质滤膜的催化作用下能迅速被溶解氧氧化而从水中去除，称为曝气接触氧化法除锰。机理不明确。曝气接触氧化法催化除锰机理过去认为是二氧化锰，现有研究认为是多种锰氧化物共同起作用，需待进一步研究。

第42页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三2、地下水除铁除锰工艺

锰和铁的化学性质相近，所以在含锰地下水中常含有铁。当地下水的含铁量和含锰量均较低时，一般可采用单级曝气过滤工艺。

此时，铁、锰可在同一滤池到滤层中去除，上部滤层为除铁层，下部滤层为除锰层。第43页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三

铁的氧化还原电位比锰要低，二价铁对高价锰（如四价锰）便成为还原剂，因此，二价铁能大大阻碍二价锰的氧化。

故在地下水中铁锰共存且含量均较高时，则除铁层范围会增大，剩余的滤层不能有效截留水中的锰，因而存在部分锰泄漏，滤后水不符合水质要求。此时，为了防止锰的泄漏，可采用两级曝气、过滤处理工艺，即第一级除铁，第二级除锰。其工艺流程如下：第44页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3、其他除铁锰工艺技术

近年来，国内外在进行生物法除铁除锰的研究。某些微生物（如铁细菌)可加速水中溶解氧对二价铁和二价锰的氧化。推荐的生物法除铁除锰工艺见下图：

该工艺系统适用于地下水同时含有二价铁和二价锰的情况，水中二价铁对于除锰细菌的代谢是不可缺少的。通过微曝气控制水中的溶解氧和曝气后水的pH不过高，以免二价铁氧化为三价铁，对生物除锰不利。第45页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三除氯技术一、为什么要除氯大数多工业用水取自市政管网,为维持杀灭细菌的效果，管网水中始终要保持余氯量在0.5～1mg/L。

余氯具有受热后，具有较强的腐蚀性，对锅炉造成破坏；余氯会破坏强酸阳离子交换树脂，使其强度变差，容易破碎，交换容量下降。

采用离子交换树脂除盐处理之前需要预处理除氯。

第46页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三二、除氯方法1、化学药剂脱氯法化学药剂脱氯法是利用投加还原性药剂如二氧化硫和亚硫酸钠等，将余氯还原。SO2+HOCl+H2O═3H++Cl-+SO42-Na2SO3+HOCl═Na2SO4+HCl第47页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三2、活性炭脱氯法活性炭脱除活性余氯，采用较高的流速（50m/h），处理水量大约是活性炭量的10万倍，活性炭大约可用1～1.5a。活性炭对余氯的吸附优先于有机物，而且吸氯率几乎能接近100%

。活性炭脱氯不完全是由于物理吸附作用，它还有催化作用，使余氯进一步转化为碳的化合物，其反应机理为：Cl2+H2O═HCl+HOClHClO═HCl+[O]C+[O]═CO↑C+2[O]═CO2↑第48页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三六、常用预处理设备第49页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三盘式过滤器盘式过滤器是一种高效、简便、耐用的新型净水过滤设备。规格及结构特点盘式过滤器的型号规格一般有5种，其流量为40，60，80，100，120m3/h第50页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三技术特性进水浊度：＜3NTU过滤流量：40-120m3/h过滤精度：20-50μm最大操作压力：0.4MPa水压试验压力：0.6MPa启动初始压力：0.03MPa最高使用温度：40℃第51页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三组装图第52页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三多介质过滤器

多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装置，它采用均质石英砂和无烟煤等介质作为滤料。作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体等杂质，保证产水水质满足反渗透装置的进水水质要求，并保证其出水SDI（污染指数）≤4。

第53页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三多介质外形图第54页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三多介质过滤器的运行注意事项（1）过滤器是否反洗根据运行压差和SDI值来判断，在过滤器出水母管上设置SDI专用测试管，过滤器前后设有压力表，根据前后所显示压力的差值，判断是否需要反洗。当过滤器的进出口压差大于0.05MPa或者SDI值大于4出现任一种时，要进行多介质过滤器的反洗。第55页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三SDI值的含义及测定

SDI的概念：即淤泥污染指数，它反映了原水受悬浮物及胶体污染的程度。是指测定在一定压力和标准间