平板膜是MBR膜的一種類型。
MBR是膜生物反應器的英文縮寫，M即指膜，MBR膜是指膜生物反應器中使用的膜，滿足膜生物反應器使用條件的膜產品都可以被稱為MBR膜，MBR膜種類很多，常見的有中空纖維膜、管式膜、平板膜、陶瓷膜，按安裝位置又可分為浸沒式和外置式兩種。
微濾：
微濾又稱微孔過濾，是以多孔膜（微孔濾膜）為過濾介質，在0.1~0.3MPa的壓力推動下，截留溶液中的砂礫、淤泥、黏土等顆粒和賈第蟲、隱抱子蟲、藻類和一些細菌等，而大量溶劑、小分子及少量大分子溶質都能透過膜的分離過程。
特點
微濾能截留0.1～1微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機物和無機鹽等通過，但能阻擋住懸浮物、細菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過，微濾膜兩側的運行壓差（有效推動力）一般為0.7bar。
原理
微濾的過濾原理有三種:篩分、濾餅層過濾、深層過濾。一般認為微濾的分離機理為篩分機理，膜的物理結構起決定作用。此外，吸附和電性能等因素對截留率也有影響。其有效分離范圍為0.1-10μm的粒子，操作靜壓差為0.01-0.2MPa。
超濾(UF)
過濾精度在0.001-0.1微米，屬於二十一世紀高新技術之一。是一種利用壓差的膜法分離技術，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質，並能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上，並且可方便的實現沖洗與反沖洗，不易堵塞，使用壽命相對較長。超濾不需要加電加壓，僅依靠自來水壓力就可進行過濾，流量大，使用成本低廉，較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來生活飲用水的凈化將以超濾技術為主，並結合其他的過濾材料，以達到較寬的處理范圍，更全面地消除水中的污染物質。
納濾(NF)
過濾精度介於超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術，水的回收率較低。也就是說用納濾膜制水的過程中，一定會浪費將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用於工業純水製造。
② 什麼是 TDS 值純水機、納濾機、超濾凈水機、活性炭凈水機 TDS 值的大概數值情況
總溶解固體（英文：Totaldissolvedsolids，縮寫TDS），又稱溶解性固體總量內，測量單位為毫克/升（mg/L）,它表明容1升水中溶有多少毫克溶解性固體。TDS值越高，表示水中含有的雜質越多。
純水機：0-9 納濾機：10-60 超濾凈水機：50-150 活性炭凈水機 TDS 值
百麗康物聯網凈水器就屬於納濾機
③ 急：高分求助：水處理一級反滲透加還原劑亞硫酸氫鈉後為什麼ORP會升高
各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽（如氯化物）和難溶鹽（如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽）金屬氧化物，酸鹼等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力（壓力降）。難溶鹽在超過其飽和極限時，會從濃水中沉澱出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，並導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。
對原水進行預處理的效果反映為TSS、TOC、COD、BOD、LSI及鐵、錳、鋁、硅、鋇、鍶等污染物水質指標的絕對值降低，在上一章中有對於這些污染物水質指標的詳細描述。表徵膜污染傾向的另外一個重要的水質指標是SDI。通過預處理，除了要將上述指標降到反滲透膜系統進水要求的范圍內，還有重要的一點是盡量降低SDI，理想的SDI（15分鍾）值應小於3。
5.1化學預處理
為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些葯劑：酸、鹼、殺菌劑、阻垢劑和分散劑。
1 加酸－防止結垢
在進水中可以加入鹽酸（HCl）、硫酸（H2SO4）來降低pH。硫酸價格便宜、不會發煙腐蝕周圍的金屬元器件，而且膜對硫酸根離子的脫除率較氯離子高，所以硫酸比鹽酸更為常用。沒有其他添加劑的工業級硫酸即適宜於反滲透使用，商品硫酸有20％和93％兩種濃度規格。93％的硫酸也稱為66波美度硫酸。在稀釋93％硫酸時一定要小心，在稀釋到66％時發熱可將溶液的溫度提升到138℃。一定要在攪拌下緩慢地將酸加入水中，以免水溶液局部發熱沸騰。鹽酸主要在可能產生硫酸鈣或硫酸鍶結垢時使用。使用硫酸會增加反滲透進水中的硫酸根離子濃度，直接導致硫酸鈣結垢傾向增加。工業級的鹽酸（無添加劑）購買非常方便，商品鹽酸一般含量為30－37％。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數（LSI）。LSI是低鹽度苦鹹水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。LSI由碳酸鈣飽和的pH減去水的實際pH。碳酸鈣的溶解度隨溫度的上升而減小（水壺中的水垢就是這樣形成的），隨pH、鈣離子的濃度即鹼度的增加而減小。LSI值可以通過向反滲透進水中注入酸液（一般是硫酸或鹽酸）即降低pH的方法來調低。推薦的反滲透濃水的LSI值為0.2（表示濃度低於碳酸鈣飽和濃度0.2個pH單位）。還可以使用聚合物阻垢劑來防止碳酸鈣沉澱，一些阻垢劑供應商聲稱其產品可以使反滲透濃水的LSI高達+2.5（比較保守的設計是LSI為＋1.8）。
2 加鹼－提高脫除率
在一級反滲透中加鹼使用較少。在反滲透進水中注入鹼液用來提高pH。一般使用的鹼劑只有氫氧化鈉（NaOH），購買方便，而且易溶於水。一般不含其他添加劑的工業級氫氧化鈉便可滿足需要。商品氫氧化鈉有100％的片鹼，也有20％和50％的液鹼。在加鹼調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。最常見的加鹼應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。二級反滲透對一級反滲透產水進行「拋光」處理，二級RO產水的水質可達到4兆歐。在二級RO進水中加鹼有4個原因：
a．在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對於下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。
b．某些TOC成分在高pH下更容易脫除。
c．二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高（特別是高於9時）。
d．硼的脫除率在高pH下也較高（特別是高於9時）。
加鹼應用有一個特例，通常被叫做HERO（高效反滲透系統）過程，將進水pH調到9或10。一級反滲透用來處理苦鹹水，苦鹹水在高pH下會有污染問題（比如硬度、鹼度、鐵、錳等）。預處理通常採用弱酸性陽離子樹脂系統和脫氣裝置來除去這些污染物。
3 脫氯葯劑－消除余氯
RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚醯胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統（50－100gpm）中一般採用活性碳過濾器，投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭，去除硬度、金屬離子，細粉含量要非常低，否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗，直到碳粉被完全除去為止，一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物，對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料，在碳過濾器中孳生細菌，其結果是造成反滲透膜的生物污染。
亞硫酸氫鈉（SBS）是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液，商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5－99％，乾燥儲存期6個月。SBS溶液在空氣中不穩定，會與氧氣發生反應，所以推薦2％的溶液的使用期為3－7天， 10％以下的溶液使用期為7－14天。從理論上講，1.47ppm的SBS（或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉）能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數，設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8－3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游，設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置（靜態攪拌器）。
SBS脫氯反應：
·Na2S2O5 （偏亞硫酸鈉）+ H2O ＝2 NaHSO3 （亞硫酸氫鈉）
·NaHSO3 + HOCl ＝NaHSO4 （硫酸氫鈉） + HCl （鹽酸）
·NaHSO3 + Cl2 + H2O ＝NaHSO4 + 2 HCl
採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少，反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。
SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑，在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅，而且在少數情況下進水中存在硫還原菌（SBR），亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現，硫化氫（H2S）作為SBR的代謝產物會同時存在。
脫氯過程的監測可採用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以採用ORP監測儀。推薦的方法是監測殘余亞硫酸根的濃度，以保證有足夠的亞硫酸根來還原氯。大多數商業化氯監測儀的撿出濃度為0.1ppm，這個值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP監測儀監控亞硫酸根濃度的方法不夠可靠，這種測定水中氧化還原電位的儀器的基線變化難以預測。
CPA膜的耐氯能力大概在1000－2000ppm小時（透鹽率增加一倍），1000ppm小時等於在0.038ppm余氯下運行3年。需要注意的是，在一些情況下發現耐氯能力會因溫度升高（90華氏度以上）、pH（7以上）升高和過渡金屬存在（比如鐵、錳、鋅、銅、鋁等）而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力約為50,000－200,000ppm小時（發生透鹽率明顯增加），這個值相當於在RO進水中含有1.9－7.6ppm的氯胺，膜可以運行3年。同樣，在溫度升高、pH降低和過渡金屬存在時，膜的耐氯胺能力會變化。
在加州的一個三級廢水處理裝置上發現，在氯胺濃度6－8ppm進水條件下，膜的脫鹽率在2－3年內從98％降到了96％。設計者要注意在氯胺化之後進行脫氯還是必要的。氯胺是混合氯和氨的產物，游離氯對膜的降解作用要比氯胺強得多，如果氨量欠缺時會有游離氯存在。因此，使用過量的氨是非常關鍵的，系統監測要確保這一點。
4 阻垢劑和分散劑
許多阻垢劑生產廠商可提供各種用於反滲透和納濾系統性能改善的阻垢劑和分散劑。阻垢劑是一系列用於阻止結晶礦物鹽的沉澱和結垢形成的化學葯劑。大多數阻垢劑是一些專用有機合成聚合物（比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等），這些聚合物的分子量在2000－10000道爾頓不等。反滲透系統阻垢劑技術由冷卻循環水和鍋爐用水化學演變而來。對為數眾多各式各樣的阻垢劑，在不同的應用場合和所採用的有機化合物所取得的效果和效率差別很大。
採用聚丙烯酸類阻垢劑時要特別小心，在鐵含量較高時可能會引起膜污染，這種污染會增加膜的操作壓力，有效清除這類污染要進行酸洗。
如果在預處理中使用了陽離子混凝劑或助濾劑，在使用陰離子性阻垢劑時要特別注意。會產生一種粘稠的粘性污染物，污染會造成操作壓力增加，而且這種污染物清洗非常困難。
六偏磷酸鈉（SHMP）是早期在反滲透中使用的一種普通阻垢劑，但隨著專用阻垢劑的出現，用量已經大大減少了。SHMP的使用有一些限制。每2－3天要配製一次溶液，因為暴露在空氣中會水解，發生水解後不僅會降低阻垢效果，而且還會造成磷酸鈣結垢的可能性。使用SHMP可減少碳酸鈣結垢，LSI可達到＋1.0。
阻垢劑阻礙了RO進水和濃水中鹽結晶的生長，因而可以容許難溶鹽在濃水中超過飽和溶解度。阻垢劑的使用可代替加酸，也可以配合加酸使用。有許多因素會影響礦物質結垢的形成。溫度降低會減小結垢礦物質的溶解度（碳酸鈣除外，與大多數物質相反，它的溶解度隨溫度升高而降低），TDS的升高會增加難溶鹽的溶解度（這是因為高離子強度干擾了晶種的形成）。
最常見的結垢性無機鹽有：
◆ 碳酸鈣（CaCO3）
◆ 硫酸鈣（CaSO4）
◆ 硫酸鍶（SrSO4）
◆ 硫酸鋇（BaSO4）
不太常見的結垢性礦物質有：
磷酸鈣（Ca3(PO4)2）
氟化鈣（CaF2）
分散劑是一系列合成聚合物用來阻止膜面上污染物的聚集和沉積。分散劑有時也叫抗污染劑，通常也有阻垢性能。對於不同的污染物，不同的分散劑的效率區別很大，所以要知道所對付的污染物是什麼。
需要分散劑處理的污染物有：
● 礦物質結垢
● 金屬氧化物和氫氧化物（鐵、錳和鋁）
● 聚合硅酸
● 膠體物質（指那些無定型懸浮顆粒，可能含有土、鐵、鋁、硅、硫和有機物）
● 生物性污染物
硅酸的超飽和溶解度難以預測，在水中有鐵存在時，會形成硅酸鐵，硅酸的最大飽和濃度會大大降低。其他的因素還有溫度和pH值。預測金屬氧化物（如鐵、錳和鋁）也非常困難。金屬離子的可溶解形式容許較高飽和度，不溶性離子形式更像是顆粒或膠體。
理想的添加量和結垢物質及污染物最大飽和度最好通過葯劑供應商提供的專用軟體包來確定。在海德能反滲透設計軟體中採用的是較為保守的難溶鹽超飽和度估算。過量添加阻垢劑/分散劑會導致在膜面上形成沉積，造成新的污染問題。在設備停機時一定要將阻垢劑及分散劑徹底沖洗出來，否則會留在膜上產生污染問題。在用RO進水進行低壓沖洗時要停止向系統注入阻垢劑及分散劑。
阻垢劑/分散劑注入系統的設計應該保證在進入反滲透元件之前能夠充分混合，靜態攪拌器是一個非常有效的混合方法。大多數系統的注入點設在RO進水保安過濾器之前，通過在過濾器中的緩沖時間及RO進水泵的攪拌作用來促進混合。如果系統採用加酸調節pH，推薦加酸點要在上游足夠遠的地方，在到達阻垢劑/分散劑注入點之前已經完全混合均勻。
注入阻垢劑/分散劑的加葯泵要調到最高注射頻率，建議的注射頻率是最少5秒鍾一次。阻垢劑/分散劑的典型添加量為2－5ppm。為了讓加葯泵以最高頻率工作，需要對葯劑進行稀釋。阻垢劑/分散劑商品有濃縮液，也有固體粉末。稀釋了的阻垢劑/分散劑在儲槽中會被生物污染，污染的程度取決於室溫和稀釋的倍數。推薦稀釋液的保留時間在7－10天左右。正常情況下，未經稀釋的阻垢劑/分散劑不會受到生物污染。
下面的表-2給出一些葯劑廠商提供的加阻垢劑後，RO濃水中難溶鹽最大飽和度，以及海德能設計軟體所採用的保守警戒值。這些數值基於濃水的情況，以正常未加葯時的飽和度為100％計算。海德能一直推薦用戶要向廠商確證其產品的實際效率。
選擇阻垢劑/分散劑的另外一個主要問題是要保證與反滲透膜完全兼容。不兼容葯劑會造成膜的不可逆損壞。海德能相信供應商會進行葯劑的RO膜兼容性測試和效率測試。我們建議用戶向阻垢劑和分散劑廠商咨詢下列一些問題：
● 與相關RO膜的兼容性如何？
● 有沒有成功運行1000小時以上的最終用戶列表？
● 與反滲透進水中的任何成分（比如鐵、重金屬、陽離子聚電解質等）有沒有不可逆反應？
● 推薦添加量和最大添加量是多少？
● 有沒有特殊的排放問題？
● 是否適於飲用水應用（有必要時）？
● 該廠商還供應與阻垢劑相容的混凝劑、殺菌劑和清洗劑等其他反滲透葯劑嗎？
● 該廠商是否提供膜解剖或元件清洗一類的現場技術服務？
表-2 加阻垢劑後難溶鹽最大飽和度
垢物或污染物
葯劑廠商推薦值
海德能推薦的保守值
碳酸鈣LSI 值
+ 2.9
+ 1.8
硫酸鈣
400%
230%
硫酸鍶
1,200%
800%
硫酸鋇
8,000%
6,000%
氟化鈣
12,000%
未給出
硅酸
300 ppm 或更高
100%
鐵
5 ppm
未給出
鋁
4 ppm
未給出
5.2軟化預處理
原水中含有過量的結垢陽離子，如Ca2+、Ba2+和Sr2+等，需要進行軟化預處理。軟化處理的方法有石灰軟化和樹脂軟化。
1石灰軟化
在水中加入熟石灰即氫氧化鈣可去除碳酸氫鈣，反應式為：
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓＋2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ ＋Mg(OH)2＋2H2O
非碳酸硬度可加入碳酸鈉（純鹼）得到進一步降低：
CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓
石灰－純鹼軟化處理還可降低二氧化硅的含量，在加入鋁酸鈉和三氯化鐵時會形成碳酸鈣以及硅酸、氧化鋁和鐵的復合物沉澱。通過加入多孔氧化鎂和石灰的混合物，採用60－70℃熱石灰脫硅酸工藝，能將硅酸濃度降低到1mg/L以下。
通過石灰軟化也可顯著去除鋇、鍶和有機物，但石灰軟化處理的問題是需要使用反應器以便在高濃度下形成沉澱晶種，通常要採用上升流固體接觸澄清器。過程出水還需要設置多介質過濾器，並在進入膜單元之前要調節pH。使用含鐵混凝劑，無論是否同時使用聚合物絮凝劑（陰離子型和非離子型），均可提高石灰軟化的固液分離效果。
只有大型苦鹹水/廢水系統（大於200m3/H）才會考慮選擇石灰軟化工藝。
2樹脂軟化
a．強酸型樹脂軟化
使用鈉離子置換除去結垢型陽離子，如Ca2＋、Ba2＋、Sr2＋，樹脂交換飽和後用鹽水再生。鈉離子軟化法在常壓鍋爐水處理中廣泛應用。這種處理方法的弊端是耗鹽量高，增加了運行費用，另外還有廢水排放問題。
b．弱酸型樹脂脫鹼度
主要在大型苦鹹水處理系統中採用弱酸陽離子交換樹脂脫鹼度，脫鹼度處理是一種部分軟化工藝，可以節約再生劑。通過弱酸性樹脂處理，用氫離子交換除去與碳酸氫根相同當量（暫時硬度）的Ca2+、Ba2+和Sr2+等，這樣原水的pH值會降低到4-5。由於樹脂的酸性基團為羧基，當pH達到4.2時，羧基不再解離，離子交換過程也就停止了。因此，僅能實現部分軟化，即與碳酸氫根相結合的結垢陽離子可以被除去。因此這一過程對於碳酸氫根含量高的水源較為理想，碳酸氫根也可轉化為CO2。
HCO3-+H+=H2O+CO2
一般不希望水中有二氧化碳，必要時要對原水或產水進行脫氣，在有生物污染可能時（地表水，高TOC或高菌落總數），對產水脫氣更為合適。在膜系統中高CO2濃度可以抑制細菌的生長。當希望系統運行在較高的脫鹽率時，採用原水脫氣較為合適，脫除CO2將會引起pH的增高，進水pH＞6時，膜系統的脫除率比進水pH＜5時要高。
● 再生所需要的酸量不大於105％的理論耗酸量，這樣會降低操作費用和對環境的影響；
● 通過脫除碳酸氫根，降低了水中的TDS，這樣產水TDS也較低；
弱酸型樹脂處理的缺點是：
● 殘余硬度
如果需要完全軟化，可以增設強酸陽樹脂的交換過程，甚至放置在弱酸樹脂同一交換柱中，這樣再生劑的耗量仍比單獨使用強酸樹脂時低，但是初期投入較高，這一組合僅當系統容量很大時才有意義。
另一種克服這一缺點的方法是在脫鹼度的水中加阻垢劑，雖然迄今為止，人們單獨使用弱酸樹脂脫鹼時，還未出現過結垢問題，但是我們仍極力建議你計算殘留難溶鹽的溶解度，並採取相應的措施。
● 處理過程中水會發生pH變化
因樹脂的飽和程度在運行時發生變化，經弱酸脫鹼處理的出水其pH值將在3.5-6.5范圍內變化，這種周期性的pH變化，使工廠脫鹽率的控制變的很困難。當pH＜4.2時，無機酸將透過膜，可能會增加產水的TDS，因此，我們推薦用戶增加一個並聯弱酸軟化器，控制在不同時間進行再生，以便均勻弱酸處理出水pH,其它防止極低pH值出水的方法是脫除CO2或通過投加NaOH調節弱酸軟化後出水的pH值。
5.3去除膠體和顆粒物
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、石英砂、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，其餘作為支撐介質。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.m2)過濾面積，多介質過濾器的水力過程流速可高達815L/(min.m2)，但因高水質的要求，通常在RO預處理中流速限制在306L／(min.m2)。
由於膠體懸浮物既很細小又由於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葯品。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採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除鐵、錳——氧化過濾
通常含鹽量為苦鹹水范圍的某些井水呈還原態，典型特點是含有二價的鐵和錳，有時還會存在硫化氫和氨。如果對這類水源進行氯化處理，或當水中含氧量超過5mg/L時，Fe2+將轉化為Fe3+形成難溶解性的膠體氫氧化物顆粒。鐵和錳的氧化反應如下：
4Fe（HCO3）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3+8CO2
4Mn（HCO3）2+O2+2H2O→4Mn（OH）3+8CO2
由於鐵的氧化在很低的pH值時就會發生，因而出現鐵污染的情況要比錳污染的情況要多，即使SDI小於5，RO進水的鐵含量低於0.1mg/L，仍會產生鐵污染的問題。鹼度低的進水鐵離子含量要高，這是因為FeCO3的溶解度會限制Fe2+的濃度。
處理這類水源的一種方法時防止整個RO過程中與空氣和任何氧化劑如氯的接觸。低pH值有利於延緩Fe2+的氧化，當pH＜6，氧含量＜0.5mg/L時，最大允許Fe2+濃度4mg/L,另一種是用空氣、Cl2或KMnO4氧化鐵和錳，將所形成的氧化物通過介質過濾器除去，但需要主要的是，由硫化氫氧化形成的膠體硫可能難以由過濾器除去，在介質過濾器內添加氧化劑通過電子轉移氧化Fe2+，即可一步同時完成氧化和過濾。
海綠石就是這樣一種粒狀過濾介質，當其氧化能力耗盡時，它可通過KMnO4的氧化來再生，再生後必須將殘留的KMnO4完全沖洗掉，以防止對膜的破壞。當原水中含Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+的量小於2mg/L時，可以採用這一處理方法，如原水中含更高的Fe2+時，可在過濾器進水前連續投加KMnO4,但是在這種情況下，必須採取措施例如安裝活性炭濾器以保證沒有高錳酸鉀進入膜元件內。
Birm過濾也可以有效地用於從RO/NF進水中去除Fe2+，Birm是一種硅酸鋁基體上塗有二氧化錳形成沉澱，並且通過濾器反洗可將這些沉澱沖出濾器。由於該過程pH將升高，可能會發生LSI值變化，因而要預防濾器和RO/NF系統內出現CaCO3沉澱。
3 微絮凝
如果過濾前對原水中的膠體進行絮凝或混凝處理，可以大幅度地提高介質過濾器效率，使出水的SDI降低到5左右。硫酸鐵和三氯化鐵可以用於對膠體表面的負電荷進行失穩處理，將膠體捕捉到新生態的氫氧化鐵微小絮狀物上，使用含鋁絮凝劑其原理相似，但因其可能有殘留鋁離子污染問題，並不推薦使用，除非使用高分子聚合鋁。迅速的分散和混合絮凝劑十分重要，建議採用靜態混合器或將注入點設在增壓泵的吸入段，通常最佳加葯量為10－30mg/L，但應針對具體的項目確定加葯量。
為了提高混凝劑絮體的強度進而改進它們的過濾性能，或促進膠體顆粒間的架橋，絮凝劑與混凝劑一起或單獨使用，絮凝劑為可溶性的高分子有機化合物，如線性的聚丙烯醯胺，通過不同的活性功能團，它們可能表現為陽離子性、陰離子性或中性非離子性。混凝劑和絮凝劑可能直接或間接地影響RO膜，間接的影響如它們的反應產物形成沉澱並覆蓋在膜面上，例如當過濾器發生溝流而使混凝劑絮體穿過濾器並發生沉澱；當使用鐵或鋁混凝劑，但沒有立即降低pH值時，在RO階段或因進水濃縮誘發過飽和現象，就會出現沉澱，還有在多介質濾器後加入化合物也會產生沉澱反應，最常見的是投加阻垢劑，幾乎所有的阻垢劑都是荷負電的，將會與水中陽離子性的絮凝劑或助凝劑反應而污染RO膜。
當添加的聚合物本身影響膜導致通量的下降，這屬於直接影響。為了消除RO/NF膜直接和間接的影響，陰離子和非離子的絮凝劑比陽離子的絮凝劑合適，同時還須避免過量添加。
4微濾/超濾
採用超濾/微濾預處理工藝的反滲透/納濾系統叫做集成膜系統（IMS）。與採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透過液水質更好。SDI和濁度更低，明顯降低了對反滲透的膠體和有機物、微生物污染負荷。
● 由於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。
● 由於膠體污染減少，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。
● 與採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。
④ 透析，微濾，超濾，納濾，反滲透，電滲析，滲透氣化等膜分離技術各自的特點
1.透析（dialysis）是通過小分來子經過半源透膜擴散到水（或緩沖液）的原理；
2.微濾適用於細胞、細菌和微粒子的分離，在生物分離中，廣泛用於菌體的分離和濃縮，目標物質的大小范圍為0.01-10 μm，一般用於預處理；
3.超濾技術的優點是沒有相的轉變，無需添加任何強烈的化學物質，可以在低溫下操作，過濾速度較快，便於無菌處理等，一般用於預處理；
4.納濾 特點是能截留小分子的有機物並可同時透析出鹽，集濃縮與透析於一體；
操作壓力低，因為無機鹽能通過納米濾膜而透析，使得納米過濾的滲透壓遠比反滲透為低，所以納米過濾所需的外加壓力比反滲透低得多；
5.反滲透法具有設備構型緊湊，佔地面積小、單位體積產水量及能量消耗少等優點；
6.電滲析的特點時可以同時對電解質水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用、可以用於蔗糖等非電解質的提純，以除去其中的電解質、在原理上，電滲析器是一個帶有隔膜的電解池，可以利用電極上的氧化還原效率高；
7.滲透氣化對共沸物系和近沸物系等難分物系的分離, 顯示特有的優越性。
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Coal mine waste water treatment and reuse technology Comparative Study
Digest： the sewage and wastewater processing resources of the latest technologies and processes, analysis and comparison of the three kinds of process options to deal with coal mine waste water system investment and operating costs, and to explore the reverse osmosis water treatment technology in the coal mine waste water treatment application The technical and economic feasibility.Coal mine waste water treatment and reuse of the consolidated operating costs for the :2.185-2 .465 yuan / ton. One membrane of the processing costs as low as: 2.185 yuan / ton. Such prices on drought and water shortage in the Northwest region is very attractive. Of mine waste water recycling, not only can rece the amount of wastewater discharge, but also can make water resource, it should be said, it is a method of water resources in the hope of regeneration, but also our country to achieve sustainable use of water resources in an effective way to .
Key words: reverse osmosis electroplating wastewater recycling。
China's large population and uneven spatial and temporal distribution of freshwater resources, water resources and socio-economic development is not balanced; population growth has increased year after year the demand of water resources, instry's rapid development has become increasingly serious water pollution, thus creating a shortfall of water resources and water pollution are increasing.At present, China's prominent contradiction between water supply and demand, there are more than 300 cities short of water, of which there are 114 cities in serious water shortages. Water supply and demand in China in the 21st century the situation was very serious water crisis will become a question of resources in the most severe punishment of all issues. To resolve this problem, in addition to the scientific management of water resources and optimizing the assigned amount, the high-tech means to bring into full play the role of the use of water resources is also very crucial.
In recent years, China's annual volume of about 400-500 million sewage M3, treated emissions from only 15-25%, e to cross-flow of sewage everywhere, so that all our major sources of water proce different degrees of pollution, a serious deterioration of water environment 【4】 .Therefore, to enhance wastewater treatment, so that not only the discharge standards but also to a large number of reuse, very necessary, which improve the water environment to ease the shortage of water resources, saving precious water resources are very important. Urban and instrial sewage has been the depth of treatment can be used for agricultural irrigation, instrial proction, urban landscape, Urban Green, life miscellaneous, groundwater recharge, and additional surface water in such applications as 【8】.Traditional water treatment technology can eliminate some air pollutants, the COD, BOD and heavy financial and other indicators of reced pollutant emission standards, or miscellaneous safety standards, but can not completely eliminate the drainage contained in the solubility of trace contaminants. Reverse osmosis membrane technology to thoroughly remove these pollutants to achieve the strict sense of the wastewater reclamation. Traditional treatment processes and membrane technology integration can be sewage or waste water into a different water quality standards for reuse water, or make it loop back to use, this would ease the contradiction between supply and demand, but also rece pollution, but also promote the development of environmental protection instry 【6】.
Sewage Wastewater Reuse Technology and Application Overview
The serious deterioration of water environment quality and the rapid economic development, and urgently requires a corresponding resource of sewage waste water technology. In this field of membrane separation technology occupies an important position and role. Membrane separation, as a high-tech in the last 40 years to develop quickly into the instrialization of the process of energy-efficient separation technology.Than 40 years, electrodialysis, reverse osmosis, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, pervaporation, membrane contact and membrane reactions have been developed in energy, electronics, petrochemicals, pharmaceuticals, chemicals, light instry, food and beverage instry and the daily life and environmental protection Dengjun wide range of applications received, resulting in significant economic and social benefits. The needs of the community to make membrane technology promised born, but also the needs of society to promote the rapid development of membrane technology to membrane technology innovation, technological progress, improve, and become a unit operation, to become integrated in the process of the key 【9】.
1.Continuous membrane filtration technology
Hollow fiber membrane e to large surface area membrane moles of the loading density, so compact equipment; this film made by spinning, simple process, so proction costs are generally lower than the other films: In the absence of support layer may reverse cleaning, exceptional stain resistance of some good cleaning agent on the oxidative tolerance to the emergence of a good film made in large-scale sewage treatment works, the application of hollow fiber membrane has a unique advantage 【7】.
CMF technology is the core of the high anti-pollution film, as well as compatible with membrane cleaning technology, which enables non-stop cleaning membrane cleaning, and thus to achieve a continuous treatment of liquid non-stop to ensure a continuous and efficient operation of equipment.
CMF is currently mainly used in large-scale municipal wastewater treatment plant raw water the depth of the secondary settling tank treatment and reuse, desalination, or large-scale reverse osmosis pretreatment system. Surface water ground water purification, beverages, etc. to clarify the turbidity.
2.Membrane bio-reactor
Membrane bio-reactor is membrane separation technology and bio-technology combined with new technology. Used in the field of sewage waste water treatment using membrane pieces for solid-liquid separation, sludge or impurities interception return to the bio-reactor, handling the drainage of water through the membrane to form a sewage treatment membrane bioreactor system, The role of membrane moles is equivalent to conventional biological wastewater treatment systems in the secondary sedimentation tank 【4】.
MBR used in the film are flat membrane, tubular membrane and hollow fiber membrane, is currently mainly based hollow fiber membrane.
The MBR wastewater treatment, raw water sources have reached a very high water guidelines. This method is not limited to domestic wastewater treatment, MBR technology is also widely used in dyeing wastewater, scouring wastewater, meat processing, sewage water treatment systems. Another feature of MBR systems vary in size, the small device can be used for a family, large-scale installations daily processing capacity of up to tens of thousands of cubic meters.
3.Reverse Osmosis Technology
Reverse osmosis technology is the early 20th century, 60 developed a pressure-driven membrane separation technology. The technology is from seawater, brackish water desalination and developed, often referred to as "desalination technology." As the reverse osmosis technology has no phase change, component-based, process simple and convenient operation, accounting for small size, less investment, low energy consumption advantages to develop very rapidly. RO technology has been widely used in sea water, brackish water desalination, pure water, ultra-pure water preparation, chemical separation, concentration, purification, waste water resource and other fields. Projects throughout the electric power, electronics, chemicals, light instry, coal, environmental protection, medicine, food and other instries.
Water resource is incremental development of freshwater resources and the protection of the environment a al purpose. Inorganic series of wastewater treatment and seawater desalination of brackish water using the same equipment and have the more common process technology. RO can waste in copper, lead, mercury, nickel, antimony, beryllium, arsenic, chromium, selenium, ammonium, zinc ion removal addition to 90-99%.
At present, the reverse osmosis technology in urban wastewater treatment, a number of instrial waste water treatment application of the depth has been a high degree of attention, including water reuse, wastewater treatment plant secondary effluent from the depth of treatment, after primary treatment of instrial waste water depth of processing system to take high-quality fresh water. Many water-scarce countries in the Middle East, in the extensive use of reverse osmosis desalination technology, the introction of reverse osmosis technology technical processing secondary effluent, effluent quality up to TDS ≤ 80mg / L, the expansion of freshwater resources. Such as the Middle East, Australia, Singapore and other countries are examples of major projects in this area 【9】.
4.Integrated membrane process wastewater treatment methods
Integrated membrane process is ultrafiltration / microfiltration and reverse osmosis used in combination to form to meet the purpose of咱reuse wastewater treatment process.Ultrafiltration, microfiltration can be used as stand-alone high-level tertiary treatment method, is also an ideal pre-treatment process of reverse osmosis technology, anti-pollution ability, superior performance of ultrafiltration, microfiltration unit to replace the complex conventional treatment, and the water quality much higher than the three water indicators, not only can remove the sewage bacteria and suspended solids, the COD, BOD also have some effect but addition.In ultrafiltration, microfiltration after the use of reverse osmosis membranes, its traditional pre-wash cycle from 3-4 weeks to process more than six months, the membrane can prolong life for years to reach -6. Membrane integrated wastewater reclamation process has the system is stable, maintaining a small area of small, less use of chemicals, processes and operation of a simple and low cost.
Conclusion
Membrane Wastewater Treatment and Reuse of coal mine is technically entirely reliable, which has a successful experience.
With the rapid development of instry, water pollution, worsening water scarcity will become increasingly serious, instrial wastewater recycling will be referred to the agenda.
From the environmental perspective, recycling of waste water re-use of mine has a very important environmental significance.
Of mine waste water recycling, not only can rece the amount of wastewater discharge, but also can make water resource, it should be said, it is a method of water resources in the hope of regeneration, but also our country to achieve sustainable use of water resources in an effective way to .
Of membrane processes for coal mine wastewater and reuse, both technically and economically feasible, economic and environmental benefits are very significant.
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煤礦礦井廢水處理回用工藝比較研究
摘要：介紹了污水、廢水處理資源化的最新技術和工藝，分析比較了三種工藝方案處理煤礦礦井廢水的系統投資和運行成本，並探討了反滲透水處理技術在煤礦礦井廢水處理中應用的技術經濟可行性.煤礦礦井廢水處理回用的綜合運行費用為：2.185-2.465元/噸。其中膜法的處理費用最低為：2.185元/噸。這樣的價格對乾旱缺水的西北地區是很有吸引力的。對礦井廢水進行回收再利用，不但可以減少廢水排放量，又可以使廢水資源化，應該說，它是一種水資源再生的希望方法，也是我國實現水資源可持續利用的有效途徑之一。
關鍵詞：反滲透電鍍廢水處理回收利用
我國人口眾多，淡水資源時空分布不均勻，水資源和社會經濟發展不均衡；人口的不斷增長又使水資源需求量逐年上升，工業的快速發展使水污染愈加嚴重，因此造成水資源缺短和水環境污染現象日趨嚴重。目前，我國水資源供需矛盾比較突出，全國有300多個城市缺水，其中有114個城市嚴重缺水。21世紀我國水資源供需形勢非常嚴重，水資源危機將成為所有資源問題中最為嚴懲的問題。要解決這一難題，除水資源的科學治理和優化配量之外，充分發揮高新科技手段在水資源利用中的作用也是十分關鍵的。
近年來，我國每年排污水量約400-500億M3，經處理後排放的僅15-25%，由於污水到處橫流，使我國各大水源都產生不同程度的污染，水環境嚴重惡化【4】。所以，加強污水深度治理，使之不僅達標排放而且還可大量回用，非常必要，這對改善水環境、緩解水資源的不足，節約寶貴的水資源都是十分重要的。城市及工業污水經過深度處理後可用於農業澆灌、工業生產、城市景觀、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補充地表水等方面的應用【8】。傳統水處理技術能夠消除部分污染物，將COD、BOD以及重金融等污染物指標降到安全排放標准或雜用標准，但無法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。採用反滲透膜技術可徹底去除這些污染物，實現嚴格意義下的污水再生。用傳統處理工藝和膜技術集成，可將污水或廢水變成不同水質標準的回用水，或使之循環回用，這樣即緩解了供求矛盾，又減少了污染，還可促進環保產業的發展【6】。
污水廢水資源化技術及應用簡介
水環境質量的嚴重惡化和經濟的高速發展，迫切要求有相應的污水廢水資源化的技術。在這一領域中膜分離技術佔有重要的位置和作用。膜分離作為一項高新技術在近40年來迅速發展成為產業化的高效節能分離技術過程。40多年，電滲析、反滲透、微濾、超濾、納濾、滲透汽化，膜接觸和膜反應過程相繼發展起來，在能源、電子、石化、醫葯衛生、化工、輕工、食品、飲料行業和日常生活及環保領域等均獲得廣泛的應用，產生了顯著的經濟和社會效益。社會的需求使膜技術應允而生，也是社會的需求促使膜技術迅速發展，使膜技術不斷創新、技術進步，完善，成為單元操作，成為集成過程中的關鍵【9】。
1.連續膜過濾技術
中空纖維膜由於比表面積大，膜組件的裝填密度大，所以設備緊湊；這種膜因紡制而成，工藝簡單，所以生產成本一般低於其它的膜：由於沒有支撐層均可以反向清洗，非凡是一些耐污染性好，對氧化性清洗劑耐受性好的膜的出現，使得在大規模的污水處理工程中，中空纖維膜的應用有獨特的優勢【7】。
CMF技術的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術，可以實現對膜的不停機清洗清洗，從而做到對料液不間斷連續處理，保證設備的連續高效運行。
CMF目前主要用於大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統的預處理。地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等。
2.膜生物反應器
膜生物反應器是膜分離技術和生物技術結合的新工藝。用在污水廢水處理領域，利用膜件進行固液分離，截留的污泥或雜質迴流至在生物反應器中，處理的清水透過膜排水，構成了污水處理的膜生物反應器系統，膜組件的作用相當於傳統污水生物處理系統中的二沉池【4】。
MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。
生活污水經MBR處理後，生水水源已達到很高的水標准。此方法不僅限於處理生活污水，MBR技術也廣泛地用於染色廢水，洗毛廢水、肉類加工污水等水處理系統。MBR系統的另一個特點是規模可大可小，小裝置可用於一個家庭，大型裝置日處理量可達數萬立方米。
3.反滲透技術
反滲透技術是20世紀60年代初發展起來的以壓力為驅動力的膜分離技術。該技術是從海水、苦鹹水淡化而發展起來的，通常稱為「淡化技術」。由於反滲透技術具有無相變，組件化、流程簡單，操作方便，占面積小、投資少，耗能低等優點，發展十分迅速。RO技術已廣泛用於海水、苦鹹水淡化，純水、超純水制備，化工分離、濃縮、提純，廢水資源化等領域。工程遍布電力、電子、化工、輕工、煤炭、環保、醫葯、食品等行業。
廢水資源化是有開發增量淡水資源與保護環境雙重目的。無機系列廢水處理與海水苦鹹水淡化採用同類裝並具有較多共性工藝技術。RO可使廢液中的銅、鉛、汞、鎳、銻、鈹、砷、鉻、硒、銨、鋅等離子脫除除90-99%。
目前，反滲透技術在城市污水深度處理，一些工業廢水深度處理方面的應用受到了高度重視，包括中水回用，污水處理廠二級出水的深度處理，經初級處理後的工業廢水深度處理製取優質淡水。中東不少缺水國家，在大量採用反滲透海水淡化技術的同時，引入反滲透技技術處理二級污水，出水水質可達TDS≤80mg/L，擴大了淡水資源。如中東地區、澳大利亞、新加坡等國都有這方面的大型工程實例【9】。
4.集成膜過程污水深度處理方法
集成膜過程是將超濾/微濾與反滲透結合使用，形成能夠滿足各咱回用目的的污水深度處理工藝。超濾、微濾可以作為獨立的高級三級處理方法，也是反滲透過程理想的預處理工藝，抗污染能力強、性能優越的超濾、微濾單元代替了復雜的傳統處理工藝，而且出水品質遠高於三級出水指標，不但完全可以去除污水中的細菌和懸浮物，對COD、BOD也有一定的卻除效果。在超濾、微濾之後使用的反滲透膜，其清洗周期由採用傳統預處理工藝的3-4周增加到半年以上，膜壽命可延長到達-6年。膜集成污水再生工藝具有系統穩定、維護少、佔地小、化學品用量少、流程簡單和運行費用低等優點。
結論
煤礦礦井廢水處理回用的綜合運行費用為：2.185-2.465元/噸。其中膜法的處理費用最低為：2.185元/噸。這樣的價格對乾旱缺水的西北地區是很有吸引力的。
用膜法處理煤礦礦井廢水並回用在技術上是完全可靠的，國內外都有成功經驗。
隨著工業的快速發展，水資源的污染日益嚴重，缺水現象會越來越嚴重，工業廢水的回收利用將會提到議事日程。
從環境保護方面講，對礦井廢水進行回收再利用具有非常重要的環境意義。
對礦井廢水進行回收再利用，不但可以減少廢水排放量，又可以使廢水資源化，應該說，它是一種水資源再生的希望方法，也是我國實現水資源可持續利用的有效途徑之一。
膜法處理煤礦礦井廢水並回用，不但在技術上和經濟上都是可行的，經濟和環境效益都非常顯著。
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