過濾
1 介質過濾
從水中去除懸浮固體普遍的方法是多介質過濾。多介質過濾器以成層狀的無煙煤、沙、細碎的石榴石或其他材料為床層，。床的頂層由質輕和質粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。其原理為按深度過濾——水中較大的顧粒在頂層被除去，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被除去。 在單一介質過濾器中，最細的顆粒材料反洗至床的頂部。大多數過濾發生在床頂部5cm區域內，其余作為支撐介質。有一泥漿層形成。雖然單一介質過濾器的濾速限制為81.5—163L／(min.m)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m)，但因高水質的要求，通常在R0預處理中流速限制在306L／(min.m)。
由于膠體懸浮物既很細小又由于介質電荷之間的排斥，所以單獨過濾不起作用。在這些情況下，在過濾前必須加絮凝劑或絮凝化學藥品。常用的絮凝劑有三氯化鐵、礬和陽離子聚合物。因為陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯地增加過濾器介質的固體負荷，所以最常用。另一方面，如果陽離子聚合物進入現在采用的某些最通用的膜上，則它們卻是非常強的污染物。很少量的陽離子聚合物就能堵塞這些膜，且往往難以去除。務須謹記當用陽離子聚合物作為過濾助劑時，必須小心使用。
2 微濾/超濾
采用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與采用傳統預處理工藝的反滲透系統相比，IMS設計具有一些明顯的優勢。 MF/UF濾液質量更好。SDI和濁度更低，明顯降低了反滲透的膠體污染負荷。 由于膜在這里是污染物的絕對屏障，MF/UF濾液的高質量可以保持穩定。即便是地表水和廢水等水質波動異常頻繁的水源，這種穩定性也不會改變。 由于膠體污染減少，反滲透系統的清洗頻率明顯降低。 與一些傳統過濾工藝相比，MF/UF系統操作更容易，耗時更少。 與采用大量化學品的傳統工藝相比，MF/UF濃縮廢液的處置比較容易。 占地面積更小，在一些大系統中，有時只相當于傳統工藝的5/1。 有利于系統的擴大增容。 運行費用基本相當，在一些情況下會較少。 設備投資基本相當，在一些情況下會較少。
(1) MF/UF膜的特性
市場銷售的微濾膜的孔徑一般在0.1－0.35μm。用于反滲透預處理的超濾膜的切割分子量一般在20,000到750,000道爾頓（0.002－0.05μm）。
常見的操作跨膜壓(TMP)在3－30Psi。膜材料有聚砜、聚烯烴、聚醚砜、聚丙烯、纖維素類和其它專有配方。大多數膜材料具有寬的pH忍耐范圍，以便于在低和高pH條件下進行化學清洗。大多數膜還具有耐游離氯的性能，可以進行周期性或連續消毒處理。聚合物膜的最大運行溫度為40℃，但陶瓷膜可以在較高溫度下使用。
MF/UF膜有許多構型：卷式平板膜、管式、中空纖維和板框式。用于RO預處理比較普遍的是中空纖維和卷式，這主要是由于考慮到投資、能耗、耐污染以及在沖洗和化學清洗的情況下的通量恢復性能。
(2) MF/UF運行特性
MF/UF膜有兩種不同的運行模式：全量過濾和錯流過濾。全量過濾操作模式（也叫做死端過濾）與筒式濾器相類似，即只有料液流和濾液流（沒有濃縮液流）。全量方式可以實現水回收率的最大化，達到95－98％，但一般限于原水的懸浮固體含量較低的情況（比如濁度<10NTU）。錯流操作模式的典型水回收率為90－95％。
在一些情況下，MF/UF系統的原水回收率可以達到99％以上，需要將濃縮水和周期性反沖洗水進行收集和處理。二次處理可以通過采用傳統固體沉降或另外一套MF/UF系統。
如果MF/UF系統需要預處理，只是簡單的篩網過濾器，精度在100到150μm。有時添加鐵鹽一類的混凝劑，以獲得最好的懸浮固體去除效果。
MF/UF膜的典型通量在36－110gfd之間（60－183l/mhr）。懸浮物濃度較高或污染傾向較強的料液系統，運行通量也較低；高通量用于處理的懸浮物負載的料液系統（比如地表水的通量可以是70gfd）。MF/UF透過液的水質在濁度或SDI等指標上明顯好于傳統預處理水。一般MF/UF的產水濁度在0.04－0.1 NTU之間，而且不隨原水濁度波動。運行良好的傳統預處理水的濁度為0.2—1.0NTU。典型的MF/UF產水的SDI為0.3－2，而運行良好的傳統預處理水的SDI為2－6。更低的SDI降低了反滲透的膠體物料沉積污染。
(3) MF/UF改善反滲透的經濟性
利用濁度和SDI都非常的MF/UF優質產水，反滲透設計通量會大大提高。采用MF/UF的反滲透系統通量可設計為12到20gfd。采用傳統預處理的反滲透系統的典型設計通量為：廢水處理8－12gfd，地表水10－15gfd。采用了更高的通量，需要的膜元件、膜殼和管線都減少了，系統的固定資產投資便降低了。而且提高通量還有一個好處，可以將產水透鹽量減少20－50％。 |
