在工业水处理中,预处理工艺是对工业水的水源—地表水、地下水或城市自来水进行处理,使其达到后续水处理装置所允许的水质指标,从而保证水处理系统的长期安全稳定运行,为工业生产提供优质用水。
预处理对象主要是水中的悬浮物、胶体、微生物、有机物、游离余氯和重金属。这些杂质会对电渗析、离子交换、反渗透、钠滤等水处理设备产生不利影响。
(1)悬浮物
在离子交换水处理中,进水中的悬浮物会附着在交换剂颗粒表面,降低交换能力。电渗析水处理中,进水中的悬浮物会附着在膜表面,成为离子迁移的障碍,增加膜阻力。在钠滤和反渗透过程中,进水中的悬浮物会堵塞膜的微孔,使透水性降低。
(2)有机物
在离子交换水处理中,有机物会污染阴离子交换树脂,降低其交换容量,增加再生剂的消耗,缩短树脂的使用寿命。电渗析水处理中,水中的极性有机物被膜吸附后会改变膜的极性,膜的选择透过性降低,膜电阻增大。在反渗透和钠滤水处理中,有机物、胶体和悬浮物容易堵塞反渗透和钠滤膜的微孔,导致透水率迅速下降。
(3)微生物
水中的细菌转移到电渗析膜上,在膜表面繁殖,会增加膜阻力。细菌和微生物会腐蚀醋酸纤维素反渗透和纳滤膜。细菌会污染膜。
(4)游离余氯
游离余氯会氧化分解阳离子交换树脂或离子交换膜的活性基团,造成树脂或膜结构的破坏。而且降低了反渗透聚酰胺膜性能。
(5)铁和锰离子
铁、锰离子易被离子交换树脂吸附,不易被再生剂取代,降低了交换容量。还会污染和毒害电渗析膜。铁锰金属氧化物含量高时,容易在反渗透和纳滤膜表面形成氢氧化物胶体,导致沉淀。
由于上述不利影响,工业水处理系统产水量下降,出水水质下降,工作周期缩短,消耗指标上升,制水成本增加,树脂和膜的使用寿命缩短,运行管理的麻烦增加。随着工农业的不断发展和城市人口密度的不断增加,一些污水未经处理就排入河流,导致水中的有害物质越来越多。这对工业用水的预处理提出了更高的要求。