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引言
我国的水资源总量多，人均占有量少，水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面，几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大，要占人类整个用水量的80%左右，因此规范、合理处理水、利用水更加重要，本文重点对水成分和处理方案进行了研究。
一、原水处理
水中所含物质有 离子、非离子、微粒、气体：
1、离子：分为阳离子和阴离子
2、非离子：有机物、酒精、酮类、醛类、酚类;
3、微粒：悬浮物、胶体物、微生物（细菌、病毒、藻类）;
4、气体：二氧化碳、氧气、氯气、氮气、硫化氢;
二、碱度
碱度包括阴离子中的碳酸根、碳酸氢根、氢氧根，而自然水体中的碱度主要由HCO3-形成的。
pH在8.3以下的水中，碳酸氢根和二氧化碳平衡存在。
当pH高于8.3时，HCO3-将转变为CO32-存在。
如果原水pH达到11.3以上，将以OH-形式。
Ca（HCO3）2的溶解度大于CaCO3，如果原水在RO系统中被浓缩，CaCO3容易沉淀在系统，所以在RO系统中发现原水碱度偏高时，除投加阻垢剂还需加酸调低pH。
三、鐵和锰
铁和锰通常在水中以“二价”溶解状态存在或以“三价”非溶解氢氧化物形式存在。
Fe2+ 可能来源自井水本身或来自泵、管路、水箱的腐蚀，尤其上游系统中投加了酸。
如果原水中铁、锰浓度大于0.05mg/l，并且被空气或氧化剂氧化为Fe（OH）3 和Mn（OH）2，在pH 值偏高时，会在系统中形成沉淀。
分析表明铁、锰的存在会加速氧化剂对膜的氧化降解，因此在预处理中必须去除铁锰。
降低RO给水中铁的含量可以采用曝气-锰砂过滤的方法完成。
四、铝
一般不存在于自然水体中，“三价”铝会像“三价”铁一样在RO系统中形成难溶的Al（OH）3，当pH 在5.3 至8.5 范围内时，因为铝“高价正电”特性，Al2（SO4）3 和NaAlO2可以用于地表水的预处理去除水中负电性胶体，但铝盐不要过多投加，残留的铝离子对膜有污染。
五、铜和锌
在自然水体中很少存在，有时水中微量的铜和锌来自管道材料。
在pH值5.3至8.5范围内，Cu（OH）2和Zn（OH）2 不溶于水，因为它们一般在水中的含量较低，所以只有当系统长时间不清洗，它们积累到一定程度时，才会对膜系统造成污染。可是如果铜锌与氧化剂（比如过氧化氢）同时存在于原水中，那么会造成膜材质的严重降解。
六、硅
存在于大多数自然水体中，浓度从1至100㎎/L。
而且pH低于9.0时主要以Si（OH）4 存在。
当pH低时，硅酸可以聚合形成硅胶体。
当pH高于9.0时，它会分离成SiO32-离子而且会和钙、镁、铁或铅形成沉淀。
硅和硅酸盐发生沉淀后就很难溶解。此时需要选用对硅有特殊分散能力的阻垢剂
七、胶体（悬浮物颗粒）
污染指数，是衡量RO进水中胶体（颗粒物）潜在污染性的重要指标。RO进水中的胶体是各种各样的，经常包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物。
预处理中的澄清过程中会用一些化学品，例如明矾、三氯化铁或阳离子型聚合剂来去除胶体污染或通过后续介质过滤器去除。
八、浊度
也是影响RO膜污染的一个重要指标。水样的浊度大于1.0NTU的原水可能对RO膜有污染，象SDI 值一样，浊度也是表征膜污染潜在风险的一个参数。
如果原水的SDI大于5而且浊度大于1.0NTU，就必须在预处理单元的澄清工艺中加入混凝剂而且后面要使用多介质过滤器。如果原水中SDI小于5，而且浊度小于1，那么预处理可以考虑介质过滤器和保安过滤器而不一定投加混凝剂。
九、水中颗粒物质、SDI和浊度
一般在高压泵前安装5过滤器，再微过滤器前后安装压力表，当压力表超过一定数值后，更换滤芯，
通常情况下更换周期为1-3个月，若使用时间小于1个月，则需改善预处理系统，不允许使用带反洗的微过滤器。
对于不同的原水水源，由于选用的通量不同，要求的SDI值也不一样，一般要求SDI小于5;浊度应小于0.2NTU（最大允许浊度为1 NTU）。
十、水中有机物、油和脂
般来说当水中的TOC含量超过3毫克/升时，即应考虑进行去除，对于地表水应尽量在絮凝剂澄清的过程中去除有机物，还可以采用活性炭过滤进一步降低有机物含量。
水中不允许含有油和脂，当油或脂超过0.1毫克/升时，就应采用凝聚或使用活性炭过滤器进行去除。
十一、水中细菌
由于细菌会以醋酸纤维为食物，因此醋酸膜易受细菌的侵袭，对原水必须彻底杀菌。对于复合膜，虽然不受细菌的侵袭但细菌粘膜会造成膜的污堵，一般可采用加氯杀菌，加氯量要根据需氯量实验加以确定;
十二、阻垢
必须防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4和CaF2垢。
1、阻垢方法
化学软化法：化学法中软化处理法系从消除水溶液中成垢离子的角度实现防垢目的，其处理费用较高
碳化法：腐蚀性较大已较少使用
酸化法：腐蚀性较大已较少使用
阻垢剂的应用：阻垢剂是一种能阻止无机盐类，尤其是CaCO3、CaSO4、Ca3（PO4）2、Mg（OH）2 等负溶解性难溶盐的沉积成垢
阻垢剂的发展历程
无机磷酸盐：易形成磷酸钙垢
有机膦酸盐：除可以有效控制碳酸钙，碳酸镁，也用于稳定硫酸钙、磷酸钙和分散铁氧化物;
2、阻垢机理
阈值效应：在水中投加阻垢剂（数量级为几毫克每升），可将比按化学计量比高得多的钙离子稳定在水中。
晶格畸变作用：在CaCO3 微晶成长过程中，若晶体吸附有阻垢剂并掺杂在晶格的点阵中，就会使晶体发生畸变，从而使晶体易于破裂，阻碍了沉积垢的生长.
双电层作用机理：对有机膦酸类阻垢剂的阻垢作用，认为阻垢剂的作用是在生长晶核附的扩散边界层内富集，形成双电层并阻碍成垢离子或分子簇在金属表面的聚结。
十三、总结
通过对水质成份及指标分析，制定相应的水处理方案，保障水质。
作者简介：
黄宏连，1982.04，男，大专，内蒙古呼和浩特市，研究方向：乳品工艺。
我国的水资源总量多，人均占有量少，水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面，几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大，要占人类整个用水量的80%左右，因此规范、合理处理水、利用水更加重要，本文重点对水成分和处理方案进行了研究。
一、原水处理
水中所含物质有 离子、非离子、微粒、气体：
1、离子：分为阳离子和阴离子
2、非离子：有机物、酒精、酮类、醛类、酚类;
3、微粒：悬浮物、胶体物、微生物（细菌、病毒、藻类）;
4、气体：二氧化碳、氧气、氯气、氮气、硫化氢;
二、碱度
碱度包括阴离子中的碳酸根、碳酸氢根、氢氧根，而自然水体中的碱度主要由HCO3-形成的。
pH在8.3以下的水中，碳酸氢根和二氧化碳平衡存在。
当pH高于8.3时，HCO3-将转变为CO32-存在。
如果原水pH达到11.3以上，将以OH-形式。
Ca（HCO3）2的溶解度大于CaCO3，如果原水在RO系统中被浓缩，CaCO3容易沉淀在系统，所以在RO系统中发现原水碱度偏高时，除投加阻垢剂还需加酸调低pH。
三、鐵和锰
铁和锰通常在水中以“二价”溶解状态存在或以“三价”非溶解氢氧化物形式存在。
Fe2+ 可能来源自井水本身或来自泵、管路、水箱的腐蚀，尤其上游系统中投加了酸。
如果原水中铁、锰浓度大于0.05mg/l，并且被空气或氧化剂氧化为Fe（OH）3 和Mn（OH）2，在pH 值偏高时，会在系统中形成沉淀。
分析表明铁、锰的存在会加速氧化剂对膜的氧化降解，因此在预处理中必须去除铁锰。
降低RO给水中铁的含量可以采用曝气-锰砂过滤的方法完成。
四、铝
一般不存在于自然水体中，“三价”铝会像“三价”铁一样在RO系统中形成难溶的Al（OH）3，当pH 在5.3 至8.5 范围内时，因为铝“高价正电”特性，Al2（SO4）3 和NaAlO2可以用于地表水的预处理去除水中负电性胶体，但铝盐不要过多投加，残留的铝离子对膜有污染。
五、铜和锌
在自然水体中很少存在，有时水中微量的铜和锌来自管道材料。
在pH值5.3至8.5范围内，Cu（OH）2和Zn（OH）2 不溶于水，因为它们一般在水中的含量较低，所以只有当系统长时间不清洗，它们积累到一定程度时，才会对膜系统造成污染。可是如果铜锌与氧化剂（比如过氧化氢）同时存在于原水中，那么会造成膜材质的严重降解。
六、硅
存在于大多数自然水体中，浓度从1至100㎎/L。
而且pH低于9.0时主要以Si（OH）4 存在。
当pH低时，硅酸可以聚合形成硅胶体。
当pH高于9.0时，它会分离成SiO32-离子而且会和钙、镁、铁或铅形成沉淀。
硅和硅酸盐发生沉淀后就很难溶解。此时需要选用对硅有特殊分散能力的阻垢剂
七、胶体（悬浮物颗粒）
污染指数，是衡量RO进水中胶体（颗粒物）潜在污染性的重要指标。RO进水中的胶体是各种各样的，经常包括细菌、黏土、硅胶体和铁腐蚀产物。
预处理中的澄清过程中会用一些化学品，例如明矾、三氯化铁或阳离子型聚合剂来去除胶体污染或通过后续介质过滤器去除。
八、浊度
也是影响RO膜污染的一个重要指标。水样的浊度大于1.0NTU的原水可能对RO膜有污染，象SDI 值一样，浊度也是表征膜污染潜在风险的一个参数。
如果原水的SDI大于5而且浊度大于1.0NTU，就必须在预处理单元的澄清工艺中加入混凝剂而且后面要使用多介质过滤器。如果原水中SDI小于5，而且浊度小于1，那么预处理可以考虑介质过滤器和保安过滤器而不一定投加混凝剂。
九、水中颗粒物质、SDI和浊度
一般在高压泵前安装5过滤器，再微过滤器前后安装压力表，当压力表超过一定数值后，更换滤芯，
通常情况下更换周期为1-3个月，若使用时间小于1个月，则需改善预处理系统，不允许使用带反洗的微过滤器。
对于不同的原水水源，由于选用的通量不同，要求的SDI值也不一样，一般要求SDI小于5;浊度应小于0.2NTU（最大允许浊度为1 NTU）。
十、水中有机物、油和脂
般来说当水中的TOC含量超过3毫克/升时，即应考虑进行去除，对于地表水应尽量在絮凝剂澄清的过程中去除有机物，还可以采用活性炭过滤进一步降低有机物含量。
水中不允许含有油和脂，当油或脂超过0.1毫克/升时，就应采用凝聚或使用活性炭过滤器进行去除。
十一、水中细菌
由于细菌会以醋酸纤维为食物，因此醋酸膜易受细菌的侵袭，对原水必须彻底杀菌。对于复合膜，虽然不受细菌的侵袭但细菌粘膜会造成膜的污堵，一般可采用加氯杀菌，加氯量要根据需氯量实验加以确定;
十二、阻垢
必须防止CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4和CaF2垢。
1、阻垢方法
化学软化法：化学法中软化处理法系从消除水溶液中成垢离子的角度实现防垢目的，其处理费用较高
碳化法：腐蚀性较大已较少使用
酸化法：腐蚀性较大已较少使用
阻垢剂的应用：阻垢剂是一种能阻止无机盐类，尤其是CaCO3、CaSO4、Ca3（PO4）2、Mg（OH）2 等负溶解性难溶盐的沉积成垢
阻垢剂的发展历程
无机磷酸盐：易形成磷酸钙垢
有机膦酸盐：除可以有效控制碳酸钙，碳酸镁，也用于稳定硫酸钙、磷酸钙和分散铁氧化物;
2、阻垢机理
阈值效应：在水中投加阻垢剂（数量级为几毫克每升），可将比按化学计量比高得多的钙离子稳定在水中。
晶格畸变作用：在CaCO3 微晶成长过程中，若晶体吸附有阻垢剂并掺杂在晶格的点阵中，就会使晶体发生畸变，从而使晶体易于破裂，阻碍了沉积垢的生长.
双电层作用机理：对有机膦酸类阻垢剂的阻垢作用，认为阻垢剂的作用是在生长晶核附的扩散边界层内富集，形成双电层并阻碍成垢离子或分子簇在金属表面的聚结。
十三、总结
通过对水质成份及指标分析，制定相应的水处理方案，保障水质。
作者简介：
黄宏连，1982.04，男，大专，内蒙古呼和浩特市，研究方向：乳品工艺。