一、引言

二、常見的預(yù)處理技術(shù)

1. 沉淀與澄清

• 原理：沉淀是利用重力作用使水中的懸浮顆粒自然沉降到底部的過程。根據(jù)斯托克斯定律，顆粒在水中的沉降速度與顆粒的直徑、密度以及水的粘度有關(guān)。對于較大的顆粒，在靜止或緩慢流動(dòng)的水中，能夠較快地沉降下來。澄清則是在沉淀的基礎(chǔ)上，通過添加絮凝劑等化學(xué)藥劑，使水中的細(xì)小顆粒相互凝聚形成較大的絮體，從而加速沉降過程。

• 應(yīng)用：在純水設(shè)備中，對于含有較多泥沙、鐵銹等大顆粒懸浮物的原水，通常先采用沉淀池或澄清池進(jìn)行初步處理。例如，在以地表水為水源的純水制備系統(tǒng)中，原水首先進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過一定時(shí)間的靜置，大部分大顆粒雜質(zhì)沉降到池底，然后再進(jìn)入后續(xù)的處理環(huán)節(jié)。

2. 砂濾

• 原理：砂濾是通過顆粒狀的石英砂等濾料層來截留水中的懸浮物和部分膠體。當(dāng)原水通過砂濾器時(shí)，水中的雜質(zhì)被截留在砂層的孔隙中，而水則透過砂層流出。砂濾的過濾效果取決于砂粒的大小、濾層的厚度以及過濾速度等因素。

• 應(yīng)用：砂濾是純水設(shè)備中最常用的預(yù)處理方法之一。它可以有效地去除原水中的大部分懸浮顆粒，如灰塵、泥沙等。砂濾器通常設(shè)計(jì)為壓力式或重力式，根據(jù)處理水量的大小和水質(zhì)要求，可以選擇不同規(guī)格的砂濾器。在實(shí)際應(yīng)用中，砂濾器需要定期進(jìn)行反沖洗，以清除截留的雜質(zhì)，恢復(fù)過濾能力。

3. 活性炭吸附

• 原理：活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，比表面積大，能夠通過物理吸附和化學(xué)吸附作用去除水中的有機(jī)物、余氯、異味等。物理吸附主要是由于活性炭表面的分子引力，將水中的溶質(zhì)分子吸附在其表面；化學(xué)吸附則是通過活性炭表面的活性基團(tuán)與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)去除的目的。

• 應(yīng)用：在純水設(shè)備中，活性炭吸附通常用于去除原水中的余氯和部分有機(jī)物。余氯會(huì)對后續(xù)的反滲透膜等部件造成氧化損傷，而有機(jī)物可能會(huì)在膜表面形成污染層，降低膜的性能�；钚蕴课�附器一般采用顆�；钚蕴炕蛑鶢罨钚蕴�，在運(yùn)行過程中，需要定期更換活性炭，以保證吸附效果。

4. 精密過濾

• 原理：精密過濾是通過濾芯來去除水中的微小顆粒雜質(zhì)。濾芯通常由聚丙烯、聚醚砜等材料制成，具有一定的孔徑規(guī)格，能夠截留比其孔徑大的顆粒。精密過濾可以進(jìn)一步提高水的清潔度，確保進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié)的水符合要求。

• 應(yīng)用：在純水設(shè)備中，精密過濾器一般安裝在砂濾、活性炭吸附等預(yù)處理工序之后，作為進(jìn)入反滲透系統(tǒng)或其他核心處理單元的最后一道保障。根據(jù)濾芯的孔徑大小，精密過濾器可以分為不同的精度級別，如 5μm、1μm 等，適用于不同水質(zhì)要求的場合。

三、預(yù)處理技術(shù)的重要性

1. 保護(hù)核心部件

• 純水設(shè)備中的核心部件，如反滲透膜、離子交換樹脂等，對進(jìn)水水質(zhì)有較高的要求。如果原水中的雜質(zhì)直接進(jìn)入這些核心部件，會(huì)導(dǎo)致它們的堵塞、損壞或性能下降。例如，反滲透膜的孔徑非常小，如果水中有大顆粒懸浮物或膠體，會(huì)在膜表面形成濾餅層，增加水流阻力，降低產(chǎn)水量；同時(shí)，有機(jī)物和微生物可能會(huì)在膜表面滋生和繁殖，造成膜的生物污染，影響膜的使用壽命和脫鹽率。通過預(yù)處理技術(shù)，可以有效地去除這些有害雜質(zhì)，保護(hù)核心部件的正常運(yùn)行。

2. 提高純水生產(chǎn)效率

• 良好的預(yù)處理能夠減少后續(xù)處理環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)純水設(shè)備的生產(chǎn)效率。例如，經(jīng)過砂濾和活性炭吸附等預(yù)處理后，原水的濁度和有機(jī)物含量大大降低，進(jìn)入反滲透系統(tǒng)時(shí)，反滲透膜的工作壓力可以相對降低，產(chǎn)水速度可以提高，同時(shí)也減少了反滲透膜的清洗頻率，延長了其使用壽命，從而提高了純水的生產(chǎn)效率和設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

3. 確保純水質(zhì)量

• 預(yù)處理可以去除原水中的一些可能影響純水質(zhì)量的物質(zhì)，如余氯、異味物質(zhì)等。這些物質(zhì)如果不被去除，可能會(huì)殘留在純水中，影響純水的口感和化學(xué)純度。通過預(yù)處理技術(shù)，可以為生產(chǎn)高質(zhì)量的純水奠定基礎(chǔ)，確保純水符合各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用要求。

四、預(yù)處理技術(shù)的組合與優(yōu)化

1. 組合應(yīng)用

• 在實(shí)際的純水設(shè)備中，通常需要將多種預(yù)處理技術(shù)組合使用，以達(dá)到最佳的預(yù)處理效果。例如，對于水質(zhì)較差的原水，可能采用沉淀 - 砂濾 - 活性炭吸附 - 精密過濾的組合預(yù)處理流程。沉淀去除大顆粒懸浮物，砂濾進(jìn)一步去除較小的懸浮顆粒，活性炭吸附去除有機(jī)物和余氯，精密過濾確保進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié)的水的清潔度。這種組合方式能夠充分發(fā)揮各預(yù)處理技術(shù)的優(yōu)勢，有效地保障純水設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2. 優(yōu)化設(shè)計(jì)

• 預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)原水水質(zhì)、純水生產(chǎn)要求以及設(shè)備的運(yùn)行成本等因素進(jìn)行優(yōu)化。例如，在選擇砂濾器的砂粒大小和濾層厚度時(shí)，需要考慮原水的濁度和處理水量；在確定活性炭吸附器的活性炭類型和更換周期時(shí)，需要分析原水中有機(jī)物的種類和含量。同時(shí)，還需要考慮預(yù)處理系統(tǒng)的占地面積、操作維護(hù)的便利性等因素，通過合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高預(yù)處理系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性。

五、結(jié)論