水質(zhì)分析報(bào)告包括水質(zhì)類型和主要成分指標(biāo)。所需指標(biāo)包括溶解離子，硅，膠體，有機(jī)物(TOC)

■ 典型溶解陰離子

碳酸氫根(HCO3-), 碳酸根(CO32-), 氫氧根(OH-), 硫酸根(SO42-), 氯離子(Cl-), 氟離子(F-), 硝酸根離子(NO3-), 硫離子(S2-)， 磷酸根(PO44-)

■ 典型溶解陽(yáng)離子

鈣離子(Ca2+), 鎂離子(Mg2+), 鈉離子(Na+),鉀離子(K+), 鐵離子(Fe2+ 或 Fe3+), 錳離子(Mn2+), 鋁離子(Al3+), 鋇離子(Ba2+), 鍶離子(Sr2+), 銅離子(Cu2+)和鋅離子(Zn2+).

反滲透設(shè)備系統(tǒng)中經(jīng)常遇到的難溶鹽是CaSO4、 CaCO3 和 硅. 其他不常遇到的結(jié)垢有CaF2、 BaSO4 和 SrSO4, 其他導(dǎo)致問(wèn)題的離子下面會(huì)講到。硫酸鹽在大多數(shù)原水中大量存在，它們的濃度有時(shí)因人工加硫酸調(diào)節(jié)PH值而增加。這種情況下，Ba++和Sr++離子應(yīng)該被分析并精確到ppb和ppm級(jí)別，因?yàn)锽aSO4和SrSO4的溶解度比CaSO4低，并且它們結(jié)垢后很難再溶解。

 

堿度  包括負(fù)離子中的碳酸根、碳酸氫根、氫氧根，自然水體中的堿度主要由HCO3-.形成。pH在8.3以下的水中, 碳酸氫根和二氧化碳平衡存在。當(dāng)pH高于8.3時(shí), HCO3-將轉(zhuǎn)變?yōu)镃O32-存在. 如果原水PH達(dá)到11.3以上, 將存在OH- 形式?？諝庵械亩趸紩?huì)溶解在水中形成H2CO3 ，酸性水將溶解CaCO3，而CaCO3可能是流經(jīng)含CaCO3巖時(shí)帶來(lái)的。許多自然水體中由PH決定的CaCO3和Ca(HCO3)2的化學(xué)動(dòng)平衡已接近飽和濃度。Ca(HCO3)2的溶解度大于CaCO3。如果原水在 RO系統(tǒng)中被濃縮, CaCO3容易沉淀在系統(tǒng)中。所以投加阻垢劑或加酸調(diào)低PH值會(huì)經(jīng)常在RO系統(tǒng)中使用。

 

硝酸鹽  很容易在水中溶解，所以不會(huì)在 RO系統(tǒng)中形成沉淀。硝酸鹽與健康關(guān)系更密切，當(dāng)哺乳動(dòng)物包括人在內(nèi)攝取了硝酸鹽后會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，它會(huì)干擾血液中血紅素和氧氣的結(jié)合，會(huì)引起很嚴(yán)重后果，尤其對(duì)于胎兒和兒童，由于這個(gè)原因，飲用水中硝酸鹽含量要求低于40mg/l。反滲透對(duì)硝酸鹽的典型脫除率是90-96%。

 

鐵和錳   通常在水中以二價(jià)溶解狀態(tài)存在或以三價(jià)非溶解氫氧化物形成存在。Fe2+ 可能來(lái)源自井水本身或來(lái)自泵、管路、水箱的腐蝕，尤其上游系統(tǒng)中投加了酸。如果原水中鐵、錳濃度大于0.05mg/l并且被空氣或氧化劑氧化為Fe(OH)3 和 Mn(OH)2 ，當(dāng) pH 值偏高時(shí)會(huì)在系統(tǒng)中形成沉淀。分析表明鐵錳的存在會(huì)加速氧化劑對(duì)膜的氧化降解，因此在預(yù)處理中須去除鐵錳。

 

鋁   一般不存在于自然水體中。三價(jià)鋁會(huì)象三價(jià)鐵一樣在RO系統(tǒng)中形成難溶的Al(OH)3，當(dāng)pH 在5.3 至8.5 范圍內(nèi)時(shí)候，因?yàn)殇X高價(jià)正電特性，所以Al2(SO4)3 和NaAlO2可以用于地表水的預(yù)處理去除水中負(fù)電性膠體。千萬(wàn)小心鋁鹽不要過(guò)多投加，殘留的鋁離子對(duì)膜有污染。對(duì)于腎透析病人，透析液中鋁含量不要高于0.01mg/l .也可用FeCl3 和 Fe2(SO4)3代替鋁鹽作為混凝劑。

 

銅和鋅   在自然水體中很少存在。有時(shí)水中微量的銅和鋅來(lái)自管道材料。在pH值5.3至8.5范圍內(nèi)，Cu(OH)2 和Zn(OH)2 不溶于水，因?yàn)樗鼈円话阍谒械暮枯^低，所以只有當(dāng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間不清洗，它們積累到一定程度時(shí)，才會(huì)對(duì)膜系統(tǒng)造成污染?？墒侨绻~鋅與氧化劑（比如過(guò)氧化氫）同時(shí)存在于原水中，那么會(huì)造成膜材質(zhì)的嚴(yán)重降解。

硫化物   以H2S氣體形式溶于水中，去除硫化氫可以用脫氣裝置或氯氧化或空氣接觸變?yōu)椴蝗苄粤蚧?，用多介質(zhì)過(guò)濾去除。

 

磷酸鹽  具有較強(qiáng)負(fù)電性，容易和多價(jià)離子形成難溶鹽。磷酸鈣在PH中性時(shí)溶解度很有限，PH值高時(shí)溶解度也不高。進(jìn)水中投加阻垢劑或調(diào)低PH（小于7）可以防止磷酸鹽沉淀。

 

硅   存在大多數(shù)自然水體中，濃度從1至100㎎/L。而且PH低于9.0時(shí)主要以Si(OH)4 存在。當(dāng)PH低時(shí)，硅酸可以聚合形成硅膠體。當(dāng)PH高于9.0時(shí)，它會(huì)分離成SiO32- 離子而且會(huì)和鈣、鎂、鐵或鉛形成沉淀。硅和硅酸鹽沉淀很難溶解。氟化氫胺溶液清洗硅垢比較有效，可是氟化氫胺溶液排放會(huì)造成環(huán)境污染。當(dāng)進(jìn)水中硅含量超過(guò)20㎎/L時(shí)，要注意硅結(jié)垢的潛在危險(xiǎn)。

 

膠體（懸浮物顆粒）分析

 

淤泥密度指數(shù) (SDI)  也被稱為污染指數(shù) (FI), 是衡量RO進(jìn)水中膠體（顆粒物）潛在污染性的重要指標(biāo)。RO進(jìn)水中的膠體是各種各樣的，經(jīng)常包括細(xì)菌、黏土、硅膠體和鐵腐蝕產(chǎn)物。預(yù)處理中的澄清器中會(huì)用一些化學(xué)品，例如明礬、三氯化鐵或陽(yáng)離子型聚合劑來(lái)去除膠體污染或通過(guò)后續(xù)介質(zhì)過(guò)濾器去除。

SDI 的檢測(cè)應(yīng)在設(shè)計(jì)預(yù)處理之前并且RO系統(tǒng)運(yùn)行后也要檢測(cè)（地表水源至少每天1次）。該實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)一張0.45μm過(guò)濾孔徑膜片的污染速度。方法如下：

放置一張膜片（直徑47m, 孔徑0.45μm）在夾板上，放一點(diǎn)水浸濕膜片，小心放好○型圈，夾板水平拿好，沿垂直方向分別均勻上緊螺栓。

調(diào)節(jié)壓力閥保持2.1 bar（30psi）壓力下檢測(cè)，用秒表記錄下第1個(gè)500ml過(guò)濾水所用時(shí)間t0 （壓力須保持2.1 bar）.

繼續(xù)過(guò)濾持續(xù)15分鐘，(如果膜片15分鐘內(nèi)堵塞不產(chǎn)水，就測(cè)量SDI 10分鐘或SDI 5分鐘的數(shù)值。)到15分鐘后立刻測(cè)量第二個(gè)500ml所用時(shí)間t1。

SDI 計(jì)算公式; SDI =100 ×(1-t0/t1) / T

T 值選擇5,10 ，15 （根據(jù)過(guò)濾時(shí)間5分鐘，10分鐘或15分鐘）

RO 的進(jìn)水SDI 值須小于等于5.0

濁度   也是影響RO膜污染的一個(gè)重要指標(biāo)。濁度儀工作原理是測(cè)量水樣中懸浮物對(duì)光的散射。水樣的濁度大于1.0的原水可能對(duì)RO膜有污染，濁度儀測(cè)量數(shù)值的單位是NTU。象SDI 值一樣，濁度也是表征膜污染潛在風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)參數(shù)。高濁度并不表示懸浮物會(huì)沉淀在膜表面。

其實(shí)某些污染膜的物質(zhì)如表面活性劑和溶解態(tài)聚合物并不能從濁度指標(biāo)上反映出來(lái)。雖然濁度和SDI 值并不能完全準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)膠體污染，但它們對(duì)于描述RO 進(jìn)水的特點(diǎn)是很重要的。例如，如果原水的SDI大于5而且濁度大于1.0，就須在預(yù)處理單元的澄清工藝中加入混凝劑而且后面要使用多介質(zhì)過(guò)濾器。如果原水中SDI小于5，而且濁度小于1，那么預(yù)處理可以考慮介質(zhì)過(guò)濾器和保安過(guò)濾器而不一定投加混凝劑。預(yù)處理混凝劑的投加量也是有控制指標(biāo)的，過(guò)量使用會(huì)對(duì)膜有污染。

Zeta 電壓   通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極極間水流的電性來(lái)反映水中懸浮物總體電性特點(diǎn)的方法。水中膠體因電性排斥而懸浮水中，自然界中的膠體物質(zhì)一般表現(xiàn)為負(fù)電性，所以含膠體的水的Zeta電位一般是負(fù)電性。通過(guò)投加混凝劑中和膠體表面電性，比如投加硫酸鋁和三氯化鐵，直到Zeta電壓值為零。膠體顆粒表面電中性后會(huì)聚集成較大顆粒，從而很容易被多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾掉。

Streaming Current Detector （游動(dòng)電流測(cè)試）

SCD 用在投放絮凝劑的預(yù)處理工藝中，在線監(jiān)測(cè)混凝效果的手段。如果水中存在負(fù)電性的懸浮膠體顆粒，它們?cè)赟CD電極之間的移動(dòng)形成微觀電流，如果絮凝劑中和了懸浮物的電荷變?yōu)橹行?，SCD測(cè)到的電流會(huì)減弱，從而確定混凝效果。

原水中還有兩個(gè)重要指標(biāo)需要分析。細(xì)菌總數(shù)和有機(jī)物含量。有兩種方法測(cè)定水中細(xì)菌數(shù)，一種是培養(yǎng)法，另一種是熒光染色法，后者更常用因?yàn)楹芊奖憧旖?。原水中的有機(jī)物一般是油類-表面活性劑、水溶性聚合物和腐質(zhì)酸。檢測(cè)指標(biāo)有總有機(jī)炭(TOC)，生物耗氧量（BOD）和化學(xué)耗氧量（COD）。要想更精確地分析有機(jī)物成份，需要使用液相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用儀器分析。如果原水中的TOC含量大于3mg/l,預(yù)處理單元要考慮去除有機(jī)物工藝。