一、反渗透预处理工艺解析

反渗透（RO）作为深度脱盐的核心工艺，已成为工业水处理和海水淡化领域的"标配"。然而，RO系统娇贵如"林黛玉"，对进水水质要求高。预处理环节，就是保护RO系统安全稳定运行的“护城河”。预处理成败，决定了RO膜的使用寿命和运行成本。今天我们深入解析地下水、地表水、海水和循环冷却水排污水这四大典型原水的预处理工艺，让你构建一套坚不可摧的RO防线！

01. 地下水—"除铁锰"与"软化"是核心

（1）水质特点：水质稳定，浊度、悬浮物通常较低，但富含铁、锰等溶解性二价离子。

（2）核心挑战：铁锰超标引发膜氧化，高硬度和碱度导致结垢风险。

（3）推荐工艺流程：该水处理系统始于原水，首先通过曝气或氧化工艺进行预处理，以去除水中的某些金属离子和有机物；随后水流经多介质过滤器，进一步滤除悬浮颗粒和胶体；之后进入软化器降低水质硬度；再通过保安过滤器进行过滤，以确保水质满足后续RO系统的进水要求；最后，由RO反渗透系统完成深度脱盐和纯化。

（4）流程解析：

氧化：通过鼓风曝气或投加次氯酸钠，将Fe²⁺、Mn²⁺氧化成不溶解性的Fe(OH)₃、MnO₂沉淀。

过滤：多介质过滤器有效去除上述沉淀物及其他微小颗粒。

软化：适用离子交换软化器去除钙、镁离子，防止碳酸钙、硫酸钙结垢。保安过滤：5μm滤芯作为最后的保险，拦截有可能泄漏的颗粒物。

（5）关键控制点：

氧化还原电位（ORP）：精确控制，确保铁锰氧化。
出水硬度：软化器出水硬度需监控，建议<1 mg/L。
SDI值：进入RO前的水SDI15< 5。

02. 地表水—"除浊"与"控微生物"是重点

（1）水质特点：水质波动大，受季节和环境影响显著，含有较高的浊度和胶体。

（2）核心挑战：有机物和微生物污染严重，易形成生物黏泥，导致膜污堵。

（3）推荐工艺流程：原水首先投加药剂进行混凝/絮凝反应，使水中微小杂质聚集；随后进入澄清或气浮单元，实现固液分离，去除大部分悬浮物和胶体；出水再经过多介质过滤器进行深层过滤，并经由活性炭过滤器吸附余氯、有机物等；此后，利用UV紫外线进行有效杀菌，抑制微生物滋生；最后，在进入核心的RO反渗透系统前，由保安过滤器确保水质。

（4）流程解析：

混凝絮凝：投加混凝剂使胶体脱稳，形成可沉降的絮体，为后续过滤创造条件。

澄清气浮：通过沉淀或气浮分离絮体，大幅降低浊度和悬浮物含量。

活性炭吸附：去除有机物和余氯，保护RO膜免受氧化和有机污染。

UV杀菌：杀灭细菌和藻类，抑制生物污染，防止生物膜形成。

（5）关键控制点

混凝效果：通过烧杯实验确定药剂投加量，是后续过滤效果的前提。
SDI值：这是核心指标，多介质过滤器出水SDI15<5，力争<3。
活性炭管理：定期热消毒或更换，防止其成为微生物的温床。

03. 海水—"耐腐蚀"与"抗结垢"是难点

（1）水质特点：高含盐量（TDS约35,000 mg/L）、高硬度、高腐蚀性。

（2）核心挑战：极端结垢倾向、微生物滋生，对设备耐腐蚀性要求高。

（3）推荐工艺流程：原水首先经由取水口的格栅或筛网去除大型悬浮物；随后进入混凝工序，通过投加药剂使水中胶体杂质脱稳聚集；混凝后的水进入介质过滤器，实现悬浮颗粒的深层截留；出水再经过精密保安过滤器，确保水中微米级颗粒物被滤除；此后，根据水质特性投加RO药剂，以保护RO膜并提升系统性能；最后，预处理合格的水进入核心的RO反渗透系统，完成脱盐与纯化。

（4）流程解析：

粗格栅拦截：设置粗细格栅，拦截大颗粒杂质和海洋生物。混凝强化：投加混凝剂强化介质过滤器对胶体、微小颗粒的去除效果。

保安过滤：作为屏障，5μm精度滤芯拦截可能泄露的颗粒。专用药剂投加：投加针对海水特性的阻垢剂和还原剂，防止结垢和膜氧化。

（5）关键控制点

余氯控制：投加还原剂，确保RO进水余氯为0。
阻垢剂选型：采用针对海水高钙、高硫酸根特性的阻垢剂。
过滤器压差：密切监控，及时反洗，应对海水可能带来的生物污染。

04. 循环冷却水排污水—"极限软化"与"多技术联用"

（1）水质特点"浓缩版"的复杂水体，TDS、硬度、硅、有机物含量高。

（2）核心挑战：结垢风险，有机物与化学药剂（阻垢剂）的干扰。

（3）推荐工艺流程：原水首先进入化学软化澄清系统，通过投加药剂彻底去除钙镁硬度与部分碱度；出水经介质过滤器去除残留悬浮物后，进入弱酸阳离子交换器，进一步深度脱除与碱度相关的硬度；随后，水流经脱碳塔，吹脱去除水中溶解的二氧化碳；在进入RO系统前，水先通过保安过滤器进行精密过滤，并同步投加阻垢剂，为RO膜提供保护；最后，预处理合格的水进入核心的RO反渗透系统完成脱盐。

（4）流程解析：

化学软化：投加石灰（Ca(OH)₂）和纯碱（Na₂CO₃），通过化学反应降低硬度和硅含量。

弱酸交换：弱酸阳离子交换器作为深度软化单元，进一步去除残余硬度。

脱碳处理：脱碳塔去除水中因软化产生的过量CO₂，减轻RO负荷。

阻垢剂投加：投加针对高浓缩倍数的阻垢剂，应对结垢风险。

（5）关键控制点

软化pH控制：化学软化池的pH控制是去除效率和效果的关键。
硬度与碱度：监控弱酸系统出水，确保水质达标。
TOC/COD：密切关注有机物含量，评估污堵风险。

05. 其他典型原水预处理要点

（1）市政污水/再生水

核心挑战：高有机物（COD/BOD）、高氮磷、高微生物、残留药物。

工艺方向：核心是生物处理（如MBR）+高级氧化（如臭氧、Fenton）+超滤（UF）。重点防控有机污堵和生物污染。

（1）工业废水（电子/印染/制药）

核心挑战：成分复杂，含有有毒有害物质（如重金属、高盐分、难降解有机物）。

工艺方向：针对性预处理，如化学沉淀除重金属、高级氧化破链断环、均质调节等，其后通常需要超滤（UF）作为RO的可靠屏障。

二、工艺选择决策指南—四步法

在实际项目中选择预处理工艺，要建立系统化的决策思维。那面对一个具体项目，如何快速选定预处理工艺？建议遵循以下四步：
01.精准化验

拿到一份全面的水质全分析报告。这是所有决策的基础，切忌经验主义。

02.识别主要矛盾确定核心污染物并匹配对应工艺思路：硬度/铁/锰 → 地下水工艺；浊度/胶体/有机物 → 地表水工艺；高盐/高腐蚀 → 海水工艺；污染物浓度高 → 循环排污水工艺。

03.选择核心工艺单元对症下药：除铁/锰：氧化 + 过滤；除硬度/硅：软化器 或 化学软化 + 离子交换；除浊度/胶体：混凝澄清 + 多介质过滤；除有机物/余氯：活性炭吸附。

04.设置屏障常规选择：保安过滤器（成本低，防护能力有限）
优选选择：超滤（UF）— 能稳定产出SDI<3的优质产水，是目前应对复杂水质的可靠工艺。

没有"放之四海而皆准"的预处理方案，只有对原水深刻洞察和工艺单元的精准组合。记住：预处理不是成本，而是对RO系统长情的保护。