各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質(zhì)。懸浮物主要是無(wú)機(jī)鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質(zhì)主要是易溶鹽(如氯化物)和難溶鹽(如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽)金屬氧化物，酸堿等。在反滲透過(guò)程中，進(jìn)水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質(zhì)的濃度在增加。懸浮顆粒會(huì)沉積在膜上，堵塞進(jìn)水流道、增加摩擦阻力(壓力降)。難溶鹽在超過(guò)其飽和極*，會(huì)從濃水中沉淀出來(lái)，在膜面上形成結(jié)垢，降低RO膜的通量，增加運(yùn)行壓力和壓力降，并導(dǎo)致產(chǎn)品水質(zhì)下降。這種在膜面上形成沉積層的現(xiàn)象叫做膜污染，膜污染的結(jié)果是系統(tǒng)性能的劣化。需要在原水進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)之前進(jìn)行預(yù)處理，去除可能對(duì)反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機(jī)物和過(guò)量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對(duì)進(jìn)水進(jìn)行預(yù)處理的目的是改善進(jìn)水水質(zhì)，使RO膜獲得可靠的運(yùn)行保證。
為了改善反滲透系統(tǒng)的操作性能，在進(jìn)水中可以加入添加下列一些藥劑：酸、堿、還原劑、阻垢劑和分散劑。
1、加酸-防止結(jié)垢
在進(jìn)水中可以加入鹽酸來(lái)降低PH，主要在可能產(chǎn)生鈣、鎂、鋇、鍶等金屬離子結(jié)垢時(shí)使用。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結(jié)垢的傾向，即降低朗格里爾指數(shù)(LSI)。LSI是低鹽度苦咸水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結(jié)垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學(xué)中，LSI是確定是否會(huì)發(fā)生碳酸鈣結(jié)垢的是個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)LSI為負(fù)值時(shí)，水會(huì)腐蝕金屬管道，但不會(huì)形成碳酸鈣結(jié)垢。如果LSI為正值，水沒(méi)有腐蝕性，卻會(huì)發(fā)生碳酸鈣結(jié)垢。
2、加堿-提高脫除率
在加堿調(diào)高pH時(shí)一定要注意，pH升高會(huì)增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。常見(jiàn)的加堿應(yīng)用是二級(jí)RO系統(tǒng)。在二級(jí)反滲透系統(tǒng)中，一級(jí)RO產(chǎn)水供給二級(jí)RO作為原水。
在二級(jí)RO進(jìn)水中加堿有4個(gè)原因：
?、僭趐H8.2以上，二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會(huì)隨透過(guò)液自由進(jìn)入RO產(chǎn)水，對(duì)于下游的離子交換床拋光處理造成不當(dāng)?shù)呢?fù)荷。
②某些TOC成分在高pH下更容易脫除。
③二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高于9時(shí))。
④硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高于9時(shí))。
3、加還原劑-消除余氯
RO及NF進(jìn)水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達(dá)到聚酰胺復(fù)合膜的要求。除氯的預(yù)處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。脫氯過(guò)程的監(jiān)測(cè)可采用游離氯監(jiān)測(cè)儀，用以監(jiān)測(cè)殘余亞硫酸根的濃度，還可以采用ORP監(jiān)測(cè)儀。
4、加阻垢劑和分散劑
阻垢劑是一系列用于阻止結(jié)晶礦物鹽的沉淀和結(jié)垢形成的化學(xué)藥劑。大多數(shù)阻垢劑是一些有機(jī)合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來(lái)酸、有機(jī)金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等)，這些聚合物的分子量在2000-10000道爾頓不等。
