反渗透（RO）技术作为目前最高效的脱盐与水净化工艺之一，广泛应用于饮用水生产、工业纯水制备、海水淡化等领域。然而，RO膜对进水水质极为敏感，若原水中的悬浮物、胶体、有机物、微生物等污染物直接进入膜组件，会导致膜堵塞、氧化腐蚀、结垢等问题，大幅缩短膜寿命并降低系统效率。因此，预处理系统作为RO设备的“前哨防线”，其核心作用在于通过物理、化学或生物手段去除原水中的污染物，为RO膜提供稳定、清洁的进水条件。
预处理系统的关键作用
首先，保护RO膜免受物理损伤。原水中的悬浮颗粒（如泥沙、胶体）若未提前去除，会随水流高速冲击膜表面，造成膜孔堵塞或机械划伤，导致通量下降甚至膜元件破裂。预处理通过多介质过滤、精密过滤等工艺，可将浊度降至1NTU以下（理想值＜0.5NTU），有效拦截大颗粒物质。
其次，抑制化学污染与氧化腐蚀。原水中的余氯、有机物（如腐殖酸、农药残留）会与RO膜的芳香族聚酰胺材料发生氧化反应，破坏膜结构；钙、镁等离子在高pH或高温条件下易结垢（如碳酸钙、硫酸钙），降低膜的分离效率。预处理通过活性炭吸附去除余氯和部分有机物，通过软化（离子交换或阻垢剂投加）控制结垢风险，可显著延长膜的使用寿命（从1-2年提升至3-5年）。
最后，保障系统稳定运行。预处理可降低RO膜的运行负荷，减少清洗频率（正常运行中化学清洗周期可从1个月延长至3-6个月），同时稳定产水水质（脱盐率保持在98%以上），避免因进水波动导致的产水不达标问题。
预处理系统的设计要点
预处理系统的设计需基于原水水质的精准分析（如浊度、COD、硬度、余氯、SDI等），并结合RO膜的耐受性要求，针对性选择工艺组合。
核心工艺选择：
多介质过滤：用于去除大颗粒悬浮物，常用石英砂（上层）和无烟煤（下层）双层滤料，设计流速控制在8-10m/h，反洗周期根据进水浊度调整（通常24-48小时）。
活性炭吸附：针对余氯（＞0.1mg/L）或有机物（COD＞5mg/L）的原水，选用颗粒活性炭（GAC）或粉末活性炭（PAC），接触时间需≥15分钟，定期反洗或再生以恢复吸附能力。
软化/阻垢：高硬度原水（总硬度＞100mg/L）需通过离子交换树脂软化（钠离子置换钙镁离子），或投加阻垢剂（如有机膦酸盐）降低结壳风险，设计时需根据朗格利尔饱和指数（LSI）计算投加量。
超滤（UF）：作为精密预处理，可去除粒径0.01-0.1μm的大分子物质（如胶体、细菌），将SDI（污染指数）降至3以下（RO膜要求SDI＜5），适用于地表水或微污染地下水。
运行与监测：
预处理系统的效果需通过在线仪表（浊度仪、余氯检测仪、SDI仪）实时监控，并定期取样分析（如每周检测COD、硬度）。同时，需建立维护制度：多介质过滤器每3-6个月更换滤料，活性炭每6-12个月再生或更换，超滤膜每1-2年清洗或更换，确保预处理环节持续高效。
