前处理装置工作原理:
一 、砂过滤器
经过市政水厂处理后的自来水,虽然大部分悬浮杂质已被去除,但仍残留少量的悬浮物,浊度等指标不能满足反渗透膜对进水水质的要求。为使反渗透膜的进水浊度小于1NTU,因此在系统前端设置沙过滤器。砂过滤器是将原水通过一定厚度的粒状材料,有效地除去水中浊度,是水净化的过程,当滤层中截留杂质过多时,滤层中孔隙被堵,截水流的阻力增大,过滤速度变小,为恢复原过滤速度,必须定期用清水反洗,将滤料孔隙中积存的杂质冲洗掉。
二 、活性炭过滤器
市政自来水在经过消毒处理后,管网末梢的残余余氯是一种强氧化剂,如果不加以去除,会对树脂和反渗透膜造成不可逆转的损坏。用活性炭进行吸附处理可以非常彻底地去除余氯。活性炭不仅吸附能力强,而且吸附容量大,其主要原因就是其多孔结构,比表面积高达500-700m2/g。正是由于活性炭具有发达的西孔结构和巨大的比表面积,因此可以完全吸附水中的余氯及部分有机物,而且对色度、臭味也有较好的除去效果。
三、软化器
软化器是用来降低或基本消除原水硬度的装置,其出水残留硬度可降至0.03mmol/L(以1/2Ca2+计)以下。在此,我们采用钠型阳离子交换树脂(RNa)来进行软化处理,用阳离子交换树脂中可交换的阳离子(如Na+、H+),把水中所含的钙、镁离子交换出来,这一过程称为水的软化过程,该过程的离子反应式如下:
Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+
Mg2++2RNa=R2Mg+2Na+
由上可见,水中的Ca2+ 、Mg2+被RNa型树脂中的Na+置换出来以后,就存留在树脂中,使离子交换树脂由RNa型变成R2Ca 或R2Mg型树脂。
在软化过程中,当水流过树脂层后的出水硬度超过某一规定值,水质已不符合水质的标准要求时,则交换器中的离子交换树脂将视为“失效”,不再起软化作用,这时,为恢复离子交换树脂的交换能力,通常采用工业食盐水溶液(5%-10%)对离子交换树脂进行再生,又称还原,也就是用食盐中的钠离子将树脂中吸附的钙镁离子置换出来。其离子反应式:
Na++2RCa2+ =R2Na+2Ca+
Na++2RMg2+=R2Na+2Mg2+