預處理系統的目的在于改善供水條件，使之達到反滲透系統的進水要求，從而保護反滲透，并延長膜的使用壽命，因而常常需要針對不同的水質進行預處理設計。在水處理系統中，根據原水水質情況，采用了多介質過濾器＋活性炭過濾器+軟化器＋阻垢劑＋精密過濾器的預處理工藝。

預處理系統包括以下單元：
原水罐、供水泵、多介質過濾器、活性炭過濾器、軟化器、阻垢加藥系統及精密過濾器 。
反滲透膜的進水條件 

1 原水罐

儲存一定量的原水，確保滿足整套系統的用水量要求，帶有液位自控系統確保整個系統運行的安全。如果原水壓力大于2.0公斤，則可省去原水罐和供水泵。

 2 供水泵

    提供預處理系統及反滲透高壓泵進水所需要的壓力。很多工程公司通常將供水泵同時當作反沖洗泵、化學清洗泵，雖然節約了設備的投資成本，但存在缺陷。反沖洗泵要求大流量低壓力，化學清洗則是低壓力較低流量。往往很多系統運行一定時間后出現過濾器沖洗不徹底，壓損增大，雜質大量滯留在過濾器甚至大量進入精密過濾器和反滲透膜造成污染。打開過濾器出現泥砂板結，活性炭成了細菌繁殖的溫床。如果原水泵供水不足，在高壓泵前形成負壓，可能導致保安過濾器不能有效截污，機械雜質大量進入反滲透系統。

3多介質過濾器

原水經過由多種介質組成的過濾床時，將懸浮性固體和膠體通過介質的吸附作用留在介質顆粒表面，從而降低水的濁度，對反滲透膜起到保護的作用。 主要濾除直徑大于10μm的懸浮顆粒。其關鍵在于按要求率速選擇合適的罐徑，合理布置濾料，定期徹底反沖洗。

3.1 機械過濾器的設計

設計要點：①管徑合理，保證濾速。②配級合理，濾層精度足夠。③反洗合理，不宜頻繁啟動。

3.1.1 機械過濾器的選擇

結合我國原水水質及設備材質、填料的情況,建議使用雙層過濾料過濾器。從過濾的機理來說,應由大而小,而實際上機械過濾器都是通過上層最細的砂層來截留,故最上層砂容易堵塞、結塊,水頭損失增長快。若在砂上層再添加顆粒狀無煙煤則增加容污能力,運行周期長,水頭損失增長較慢,實踐中應用效果良好。

3.1.2 機械過濾器的反沖洗

機械過濾器由于內部裝填石英砂比重較大,反沖不易,許多系統運行不穩定是忽視了反沖洗徹底、干凈這個過程,系統上設置的反沖裝置均達不到反沖洗強度的要求,這是許多水處理設備生產廠及工程公司存在的問題。經筆者與某處理設備有限公司共同研究及實踐,采用氣、水反復沖洗的方法,機械過濾器污堵后的反沖洗效果十分明顯,砂層清洗情況十分干凈,性能恢復良好,具體措施是:

①    在設計反沖洗裝置時,反沖泵、管道必須符合反沖洗量的要求,反沖洗強度為１２～１５Ｌ／（ｓ·ｍ２）;

②    ②采用壓縮空氣擦洗濾料,使濾料表面的污泥等物脫落,其強度為１８～２５Ｌ／（ｓ·ｍ２）。

3.1.3 內部填料的選擇

 內部填料,根據其排水結構的不同可選用不同粒徑的石英砂,但最上層石英砂粒徑應在０.３ｍｍ。在最上部裝填０.５～１.０ｍｍ顆粒無煙煤,其高度不低于２００ｍｍ。

 4 活性炭過濾器

活性碳吸附器主要有二個功能:①吸附水中部分有機物,吸附率為６０%左右;②吸附水中余氯。目的是去除水中的細菌及游離氯(余氯)。水中余氯的存在將嚴重影響著反滲透膜的使用壽命。對于直接抽取地下水的用戶,可取消活性碳,若硬度較大則選用軟水器,地表水、自來水則必須使用活性碳,因為水中殺菌劑活性余氯具有較強的氧化性,會損壞ＲＯ膜,根據ＲＯ系統進水要求余氯＜０.１ｍｇ／Ｌ,所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脫除余氯并不是單純的吸附作用,而是在其表面發生催化作用,所以活性碳不僅存在吸附飽和的問題,而且存在碳損。所以需要定期更換，一般1-2年更換一次。活性炭罐選擇同樣需要考慮過濾速度、罐徑、濾料鋪布、定期、合理強度的反沖洗。

這里需要特別說明的是，客戶和工程公司為了提高過濾器的自控水平，為了操作方便，為了經濟節約大量使用富萊克、阿圖組自動控制器，同一管徑制水和反沖洗。而事實上，反沖洗要求大流量低壓力，自動頭往往滿足不了沖洗要求而成為了嚴重的工藝缺陷。所以，對于不連續24小時制水客戶，建議增設手動大流量沖洗系統。2-3天手動沖洗一次，每次20-30分鐘，效果非常明顯。

5 軟化器

如果原水硬度很高，或者產水做中低壓鍋爐給水，可增加軟化器。控制分為自動再生和手動再生。需要配備鹽箱。如果連續產水，軟化器應一開一備。大量的經驗表明，設計軟化器在防止反滲透膜結垢方面大大優于使用反滲透膜阻垢劑。

6加藥系統

6.1混凝藥劑的選擇

在機械過濾器前加入各種凝聚劑及高分子絮凝劑,以去除水中懸浮物、膠體等雜質,但如果不根據水源實情,一味地添加,不僅改善不了水質,相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質而使水中帶入對ＲＯ膜有害的物質,國內有許多制藥廠水處理系統存在上述問題。所以藥劑的選擇大有講究。根據ＲＯ膜的特點:

①    凝聚劑應避免使用鋁鹽類。鋁鹽類凝聚劑使凝聚過程中易產生鋁膠,進入

ＲＯ表面后不易清洗;

②不應使用陽離子型高分子絮凝劑。ＲＯ膜為陰離子型,陽離子型高分子絮凝劑易與膜結合生成一種難以清洗的高分子膜。如果不重視上述情況,輕則減短膜壽命,重則部分膜元件報廢。同時藥劑之間的兼容性也不容忽視。

6.2還原劑的投加

如果系統沒有設計活性炭過濾器消除余氯或者在過濾器之前投加了強氧化性的三氯化鐵做絮凝劑，那么過濾器之后精濾之前應投加還原劑（如亞硫酸氫鈉）。

6.3阻垢劑的投加

目前國內已有成熟的阻垢劑產品，阻垢性能非常良好，對鈣鎂碳酸鹽、磷酸鹽、金屬氫氧化物、懸浮物都有相當好的分散溶垢作用。可以代替鈉離子交換器。軟化器對于鈣鎂離子有良好的去處作用，但對于金屬氫氧化物和交替卻沒有去處作用。所以，我們能看見有些系統雖然有軟化器，但仍然投加阻垢劑。投加阻垢劑一定先進行水質分析，對癥適量加藥。

7精密過濾器

過濾精度為5μm，進一步脫除水中殘留的顆粒物質，使水進一步凈化,以達到進膜條件，保證反滲透膜的正常運行，并延長其使用壽命。保安過濾器主要目的是為了保證ＲＯ進水不損壞膜組件,一般選用過濾孔徑為５μｍ,根據前后壓差來確定調換濾芯,壓差控制在0.5公斤以內。目前國內系統均選用線繞或熔噴PP濾芯二種一次性濾芯,即使前后壓差不大的濾芯,使用時間也不宜過長,因為濾芯易滋長細菌,建議采用１４～１５ｔ／（ｈ·ｍ２）（ｍ２為濾芯過濾面積。）