过滤
1 介质过滤
从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、沙、细碎的石榴石或其他材料为床层，。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成，而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。 在单一介质过滤器中，最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内，其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L／(min.m)过滤面积，多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m)，但因高水质的要求，通常在R0预处理中流速限制在306L／(min.m)。
由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥，所以单独过滤不起作用。在这些情况下，在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果，且不明显地增加过滤器介质的固体负荷，所以最常用。另一方面，如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上，则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜，且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时，必须小心使用。
2 微滤/超滤
采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统（IMS）。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比，IMS设计具有一些明显的优势。 MF/UF滤液质量更好。SDI和浊度更低，明显降低了反渗透的胶体污染负荷。 由于膜在这里是污染物的绝对屏障，MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源，这种稳定性也不会改变。 由于胶体污染减少，反渗透系统的清洗频率明显降低。 与一些传统过滤工艺相比，MF/UF系统操作更容易，耗时更少。 与采用大量化学品的传统工艺相比，MF/UF浓缩废液的处置比较容易。 占地面积更小，在一些大系统中，有时只相当于传统工艺的5/1。 有利于系统的扩大增容。 运行费用基本相当，在一些情况下会较少。 设备投资基本相当，在一些情况下会较少。
(1) MF/UF膜的特性
市场销售的微滤膜的孔径一般在0.1－0.35μm。用于反渗透预处理的超滤膜的切割分子量一般在20,000到750,000道尔顿（0.002－0.05μm）。
常见的操作跨膜压(TMP)在3－30Psi。膜材料有聚砜、聚烯烃、聚醚砜、聚丙烯、纤维素类和其它专有配方。大多数膜材料具有宽的pH忍耐范围，以便于在低和高pH条件下进行化学清洗。大多数膜还具有耐游离氯的性能，可以进行周期性或连续消毒处理。聚合物膜的最大运行温度为40℃，但陶瓷膜可以在较高温度下使用。
MF/UF膜有许多构型：卷式平板膜、管式、中空纤维和板框式。用于RO预处理比较普遍的是中空纤维和卷式，这主要是由于考虑到投资、能耗、耐污染以及在冲洗和化学清洗的情况下的通量恢复性能。
(2) MF/UF运行特性
MF/UF膜有两种不同的运行模式：全量过滤和错流过滤。全量过滤操作模式（也叫做死端过滤）与筒式滤器相类似，即只有料液流和滤液流（没有浓缩液流）。全量方式可以实现水回收率的最大化，达到95－98％，但一般限于原水的悬浮固体含量较低的情况（比如浊度<10NTU）。错流操作模式的典型水回收率为90－95％。
在一些情况下，MF/UF系统的原水回收率可以达到99％以上，需要将浓缩水和周期性反冲洗水进行收集和处理。二次处理可以通过采用传统固体沉降或另外一套MF/UF系统。
如果MF/UF系统需要预处理，只是简单的筛网过滤器，精度在100到150μm。有时添加铁盐一类的混凝剂，以获得最好的悬浮固体去除效果。
MF/UF膜的典型通量在36－110gfd之间（60－183l/mhr）。悬浮物浓度较高或污染倾向较强的料液系统，运行通量也较低；高通量用于处理的悬浮物负载的料液系统（比如地表水的通量可以是70gfd）。MF/UF透过液的水质在浊度或SDI等指标上明显好于传统预处理水。一般MF/UF的产水浊度在0.04－0.1 NTU之间，而且不随原水浊度波动。运行良好的传统预处理水的浊度为0.2—1.0NTU。典型的MF/UF产水的SDI为0.3－2，而运行良好的传统预处理水的SDI为2－6。更低的SDI降低了反渗透的胶体物料沉积污染。
(3) MF/UF改善反渗透的经济性
利用浊度和SDI都非常的MF/UF优质产水，反渗透设计通量会大大提高。采用MF/UF的反渗透系统通量可设计为12到20gfd。采用传统预处理的反渗透系统的典型设计通量为：废水处理8－12gfd，地表水10－15gfd。采用了更高的通量，需要的膜元件、膜壳和管线都减少了，系统的固定资产投资便降低了。而且提高通量还有一个好处，可以将产水透盐量减少20－50％。 |
