产品应用

ro预处理过滤器滤芯在海水和苦咸水淡化中的应用

预处理为何如此关键?

反渗透(RO)是海水(SWRO)和苦咸水(BWRO)淡化的核心技术,但其成功应用极度依赖于高效、可靠的预处理系统。预处理的目的在于保护昂贵的RO膜,使其免受污染、结垢和化学破坏。

RO膜非常精密,其孔径很小。如果原水直接进入RO膜,水中的污染物会迅速造成以下问题:

1. 结垢 (Scaling)

水中的钙、镁、锶、钡等离子浓度过高,会在膜表面形成不溶性硫酸盐或碳酸盐垢层(如CaCO₃, CaSO₄),堵塞膜孔。结垢会导致系统压差上升、产水量下降,并且需要频繁清洗,缩短膜的使用寿命。

2. 污染 (Fouling)

颗粒/胶体污染

泥沙、粘土、硅胶体等会物理堵塞膜通道,导致水流阻力增加,系统效率下降。

生物污染 (Biofouling)

细菌、藻类等微生物在膜表面滋生形成生物膜,这是最难清洗的污染之一。生物膜不仅阻碍水流,还会产生分泌物进一步损害膜性能。

有机污染 (Organic Fouling)

天然有机物(NOM)、腐殖酸等会吸附在膜表面,改变膜的表面特性,降低膜的透水性和脱盐率。

3. 化学降解

水中的氧化性物质(如余氯)会氧化破坏聚酰胺材质的RO膜,导致其脱盐率永久性下降。这种损伤是不可逆的,会直接导致膜的提前更换。


海水与苦咸水预处理的主要差异

海水和苦咸水的水质特性不同,因此其预处理系统的设计和运行也存在显著差异。

海水

  • 污染物浓度高,尤其是盐分、硼和微生物(藻类、细菌)

  • 腐蚀性极强,所有设备需采用耐腐蚀材料(如双相不锈钢、非金属材质)

  • 通常含有较多的海洋生物,需要更严格的预处理来防止生物污染

  • 盐度通常在30,000-45,000 mg/L范围内,对预处理系统的稳定性要求更高

  • 往往需要更高级别的过滤(如超滤)作为标准配置

苦咸水

  • 盐分相对较低,通常在1,000-10,000 mg/L范围内

  • 结垢倾向(如CaSO₄, SiO₂)和有机物污染可能更突出

  • 水质变化可能更大,预处理系统需要更好的适应性

  • 腐蚀性相对较低,设备材质选择范围更广

  • 预处理工艺可根据具体水质灵活选择,从传统过滤到超滤均可

核心预处理设备及工艺

预处理是一个多屏障工艺,通过一系列设备和步骤,逐步去除水中的各类污染物,为RO系统提供合格的进水。

1. 粗过滤 (Coarse Filtration)

目的

去除大的悬浮物、海洋生物、藻类、碎片等。这是预处理的第一道防线,保护后续更精密的处理设备免受大颗粒物质的损坏。

设备

  • 粗格栅:去除水中的大型漂浮物和杂质

  • 介质过滤器(多介质过滤器):通常采用多层滤料(如无烟煤、石英砂、石榴石),通过深度过滤有效去除细小悬浮物和胶体

  • 自清洗过滤器:适用于含有较多悬浮固体的水源,可自动清洗,减少人工维护

多介质过滤器

2. 微滤/超滤 (MF/UF) - 现代预处理的核心

目的

作为介质过滤器的升级或替代,提供更高级别的保护。UF膜能近乎100%去除细菌、病毒、大部分胶体和大分子有机物,产水水质远优于传统方法。

优势

  • 产水水质稳定且优异(SDI < 3,甚至 < 1),极大地减轻了RO膜的压力

  • 占地面积小,自动化程度高

  • 已成为大型海水淡化项目的标准预处理配置

  • 减少了后续化学药剂的使用量

超滤系统

3. 阻垢剂投加 (Antiscalant Dosing)

目的

防止结垢。即使经过预处理,水中仍含有成垢离子。阻垢剂是一种化学药剂,它能干扰结晶过程,阻止垢晶的形成和生长,允许系统在更高的回收率下运行。

设备

  • 加药泵:精确控制阻垢剂的投加量

  • 溶药箱:用于溶解和储存阻垢剂溶液

  • 搅拌器:确保阻垢剂充分溶解

  • 在线监测仪表:监测水质变化,优化投加量

加药系统

4. 还原剂投加 (Reducing Agent Dosing)

目的

去除水中的余氯。如果取水口采用了氯化杀菌,必须在中途投加还原剂(如亚硫酸氢钠)来彻底消除余氯,保护RO膜免受氧化损伤。

设备

  • 加药泵:精确控制还原剂的投加量

  • 药箱:储存还原剂溶液

  • 余氯监测仪:实时监测水中余氯含量,自动调节投加量

还原剂投加系统

5. 保安过滤器 (Cartridge Filter)

目的

作为预处理系统的最后一道保险。通常采用孔径为5μm或1μm的滤芯,去除预处理系统中可能泄漏的微小颗粒,确保没有任何颗粒物进入高压泵和RO膜。

位置

位于高压泵之前,是进入RO系统前的最后一道过滤屏障。保安过滤器的压差是判断预处理系统是否正常运行的重要指标。

保安过滤器

6. 其他可选设备

酸投加 (Acid Dosing)

目的:调节pH值。降低pH可以防止碳酸钙垢(CaCO₃)的形成。

但现代工艺中,由于其腐蚀性和增加了CO₂负担(需要脱气),此法已较多被高效阻垢剂替代。

脱气塔 (Degasifier)

目的:如果投加了酸或原水中含有CO₂,产水中会存在溶解性CO₂。CO₂会穿过RO膜,增加产水端的电导率。脱气塔用于在RO级后去除CO₂,但对于苦咸水系统,有时会在RO前设置以减轻RO膜的负担。

预处理工艺流程示例

预处理系统是一个连续的工艺链条,各环节相互配合,共同保障RO系统的安全稳定运行。

以现代海水淡化厂为例:

取水口 → 粗格栅 → (有时会进行氯化杀菌) → 自清洗过滤器/介质过滤器 → 超滤(UF)系统 → UF产水箱 → 还原剂/阻垢剂投加 → 保安过滤器 → 高压泵 → RO系统

海水淡化预处理工艺流程

推荐预处理设备产品

我们提供一系列高效可靠的反渗透预处理设备,满足海水和苦咸水淡化的不同需求。

多介质过滤器系统

高效去除水中悬浮固体、胶体和颗粒物,采用多层滤料设计,适用于海水和苦咸水预处理的初级过滤。

处理能力5-500 m³/h
滤料组合无烟煤/石英砂/石榴石
材质选项FRP/不锈钢/碳钢衬胶

超滤膜系统

采用先进的中空纤维超滤膜技术,去除99.9%的细菌、病毒和胶体物质,为RO系统提供高质量进水。

膜材质PVDF/PS材质
操作压力0.1-0.3 MPa
SDI值< 1.0

全自动加药系统

集成阻垢剂、还原剂和酸投加功能,智能控制加药量,防止结垢和膜氧化,提高系统运行效率。

控制方式PLC自动控制
计量精度±1%
防护等级IP65

精密保安过滤器

作为RO系统前的最后一道屏障,有效去除微小颗粒,保护高压泵和RO膜组件免受机械损伤。

滤芯精度1-5 μm
滤芯材质PP/PE/PTFE
设计压力1.0 MPa

自清洗过滤器

适用于高浊度水源,全自动反冲洗设计,无需人工干预,有效降低运行维护成本。

过滤精度50-500 μm
清洗方式吸吮式/刷式
工作温度0-60°C

脱气塔系统

高效去除水中的CO₂和其他溶解性气体,降低产水电导率,提高系统脱盐效率。

脱气效率> 95%
材质PP/FRP/不锈钢
能耗低能耗设计

总结

RO预处理设备是整个淡化系统的"守护神"。其设计和运行的可靠性直接决定了:

RO膜的清洗频率和寿命

良好的预处理可延长清洗周期从几个月到一年以上,膜寿命可从2-3年延长至5-7年甚至更久。

系统运行稳定性

减少因污染导致的压差上升和产水量下降,保证系统长期稳定运行。

吨水处理成本

减少了停机时间、清洗费用和膜更换频率,显著降低长期运行成本。

因此,投资一个技术先进、运行稳定的预处理系统,对于任何海水和苦咸水淡化项目的长期经济性至关重要。超滤(UF)技术作为预处理的"黄金标准",正变得越来越普及,为反渗透系统提供了最可靠的保护。

需要专业的反渗透预处理过滤器、滤芯解决方案?

我们的技术专家将根据您的水源特性和处理要求,提供量身定制的预处理系统方案




这里是设备推荐分类的标题,可以加文字487258393

这里是设备推荐分类的标题,可以加文字487258393

这里是设备推荐分类描述,可以加文字159750969

更多产品推荐

新乡市平原滤器液压有限公司          豫ICP备2020032507号-2