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反渗透纳滤基础知识

反滲透纳滤基础知识

水处理设备及知识2010-02-0112:

26:

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膜分离：

物质世界是由原子、分子和细胞等微观单元构成的，然而这些很小的物质单元总是杂居共生，热力学第二定律揭示了微观粒子都会倾向于无序的混合状态。

膜分理技术得基础是分离膜。

分离莫是具有选择性透过性的薄膜，某些分子（或微粒）可以透过薄膜，而其他的则被阻隔。

这种分离总是依赖于不同的分子（或微粒）之间的某种区别，最简单的区别就是尺寸大小，三维空间之中，什么都有大上巨细而膜有孔径。

全量过滤：

    全量过滤也称为直流过滤、死端过滤、与常规的滤布过滤相似，被处理物料进入模组件，等量透过液流出模组件，截流物留在模组件内。

为了保证膜性能的可恢复性，必须及时从模组件内卸载截留物，因此需要定时反冲洗（过滤的反过程）等措施来去除膜面沉积物、恢复膜通量。

模组件污染后不能拆开清洗，通常使用在线清洗方式（CIP）超滤/微滤水处理过程一般采用全量过滤模式。

错流过滤     

   被处理料液以议定的速度流过膜面，透过液以垂直方向透过膜，同时大部分截留物被浓缩液夹带出模组件。

错流过滤模式减小了膜面浓度极化层的厚度，可以有效降低膜污染，反滲透、纳滤均采用错流过滤方式。

膜系统：

膜系统是指膜分离装置单元。

压力驱动膜系统主要由预处理系统、升压泵、模组件（压力容器和膜元件）、管道阀门和控制系统构成。

膜污染：

   各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。

悬浮物主要由无机颗粒物、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。

溶解性物质主要是易溶盐（如氯化物）和难溶盐（如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐）。

再反渗透过程中，进水的体积在减少，悬浮物和溶解性物质的浓度在增加。

悬浮颗粒会沉积在膜上，堵塞进水流道、增加摩擦阻力（压力降）。

难溶盐会从浓水中沉淀出来，在磨面上形成结垢，降低RO膜的通量。

这种在膜面上形成沉积层的现象叫膜污染，膜污染是膜系统性能的劣化。

反滲透/纳滤基本原理：

 半透膜：

    是具有选择性透过性能的薄膜。

当液体或气体透过半透膜时，一些组分透过，而另外一些组分被截留。

实际上半透膜对任何组分都有透过性，只是透过的速率相差很大。

在反渗透过程中，溶剂（水）的透过速率远远大于溶解在水中的溶质（盐分）。

通过半透膜实现了溶剂和溶质的分离，得到纯水以及浓缩的盐溶液。

 渗透：

    是当流体在跨越半透膜屏障时的一种自然过程。

如果将一箱纯水用一张半透膜垂直分为两部分，纯水于理想的半透膜的两面以相同的温度和压力接触，在这样的条件下没有跨越半透膜的水的流动产生，因为在膜两侧的化学势完全相等。

如果在其中一侧加入溶解性盐，盐溶液一边的化学势降低了。

纯水便会向盐溶液一侧渗透，从而产生一个渗透流，直到化学势的平衡重新建立为止。

 渗透压：

 按照科学术语在半透膜的两侧存在一个‘化学势’（离子或溶解分子的浓度差）的差值，通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。

当平衡重新建立时，在半透膜的两侧形成一个水位差即静压差，这个压力差便是渗透压。

渗透压是溶液本生的性质，取决于溶液浓度，于半透膜没有关系。

渗透压与溶质浓度之间的关系为：

Posm=1.19（T+273）*Σ（mi）

（1）

其中Posm＝渗透压（psi），T为温度（℃）,Σ（mi）是溶液中所有溶质的总摩尔浓度。

TDS为1000ppm的水溶液的近似渗透压约为11psi（0.76bar）。

反渗透

在图－6a的箱子中，水通过渗透作用流向盐溶液一侧，直到达到新的平衡建立。

在盐溶液一边施加一个额外的压力与渗透压相等，原有的平衡会受到影响（图－6b）。

外加压力将会使盐溶液一边的化学势增加，使溶剂流向纯水一边。

这种现象便是反渗透。

反渗透过程的驱动力是外加压力，反渗透分离所需能量与溶液的难度直接相关。

因此，从盐溶液中生产同样体积的水，盐的浓度越高，所需能耗也越高。

图-6反渗透原理

对于反渗透过程分离水和盐的机理还没有一个公认的统一解释。

目前一般推荐两种传递模型：

毛细孔流模型和溶解扩散模型。

水通过膜有两种方式，一种是通过膜上存在的孔，另外一种是通过膜中的分子节点之间的扩散。

根据理论，膜的化学性质是，在固液界面上水优先吸附并通过，盐被截留。

水与膜表面之间有弱的化学结合力，使得水能够在膜的结构中分散。

膜的物理和化学性质决定了在传递过程中水比盐的优先地位。

水的传递

水通过半透膜的速率由方程

（2）确定。

Qw=（ΔP-ΔPosm）×Kw×S/d

（2）

其中

Qw为苏水透过膜的速率，ΔP为膜两侧压力差，ΔPosm为膜两侧的渗透压差，Kw为膜的纯水渗透系数，S为膜面积。

（2）式通常被简化为：

Qw=A×（NDP）（3）

其中

A为膜常数，NDP为跨过膜的水传质净驱动压力或净驱动力。

盐的传递

透过膜的盐流量定义为：

Qs=ΔC×Ks×S/d（4）

其中Qs为膜的透盐量，Ks为膜的盐渗透系数，ΔC为膜两侧盐浓度差，S为膜面积，d为膜厚度。

该方程可简化为：

Qs=B×（ΔC）（5）

其中B代表膜常数，ΔC为盐传质驱动力。

从方程（4）和（5）可以看出。

对于一个已知的膜来说：

●膜的水通量与总驱动压力差成比例；

●膜的透盐量与膜两侧的浓度差成比例，与操作压力无关。

透过液的盐浓度Cp，取决于透过反渗透膜的盐量和水量的比：

Cp=Qs/Qw（6）

膜对水和盐的传质系数不同，所以才有脱盐率。

没有什么理想的膜具有对盐完全的脱除性能，实际上是传质速率的差别早就了脱盐率。

方程

（2）、（4）和（5）给出了设计反渗透系统必须考虑的一些主要因素。

比如操作压力的增加会提高水通量，但对盐的透过没有影响，所以透过液的盐度会更低。

透盐率

原水中溶解性杂质透过膜的百分率，计算公式为：

SP=100%×（Cp/Cfm）（7）

其中SP为透盐率（％），Cp为透过液盐浓度，Cfm为料液的平均盐浓度。

水通量和透盐率的基本关系式是反渗透的基本原理。

可以看出，透盐率随操作压力增加而降低，其原因是水通量随压力增加，但盐的透过速率在压力变化情况下保持不变。

脱盐率

通过反渗透膜从原水中脱除总可溶性杂质浓度或特定溶质浓度的百分率。

计算公式为：

SR=100%-SP（8）

其中SR为脱盐率（％），SP为透盐率（见7式）。

产水-透过液

反渗透、纳滤膜的透过液为净化水，因此也称为系统产水。

浓水-浓缩液

未透过膜的溶液，原水中的溶质在其中被浓缩。

在水处理反渗透系统中浓水作为废水排出。

回收率（转化率）

料液转化为透过液的百分率。

回收率是反渗透系统设计和运行的重要参数，计算公式为：

R=100%×（Qp/Qf）（9）

其中R为回收率（％），Qp为产水流量，Qf为原水流量。

回收率影响透盐量和产水量。

回收率增加时料液侧中的盐浓度也会增加，致使透盐量增加、渗透压上升以及NDP降低，产水量降低。

浓差极化比（b系数）

膜透过水并截留盐时，在膜表面附近会形成一个边界层，边界层中的盐浓度比本体溶液浓度高，这种盐浓度在膜面附近的增加叫做浓差极化。

浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。

浓差极化效应如下：

◆膜面上的渗透压比本体溶液中高，从而降低NDP（净驱动压力）；

◆降低水通量（Qw）；

◆增加透盐量（Qs）；

◆增加难溶盐在膜面上超过其溶度积形成沉淀结垢的可能性。

浓差极化因子（CPF）被定义为膜面浓度（Cs）与本体浓度（Cb）的比：

CPF=Cs/Cb（10）

水通量的增加会增加离子向膜面的输送量，从而增加Cs。

料液流速的增加加剧了紊流效果，减少了膜面高浓度层的厚度。

因此CPF与透过通量（Qp）成正比，与平均料液流量（Qfavg）成反比：

CPF=Kp×exp（Qp/Qfavg）（11）

其中Kp是取决于系统结构的比例常数。

料液平均流量采用料液和浓缩液的算术平均数，CPF可以表达为膜元件透过液回收率（r）的函数：

CPF=Kp×exp［2R/（2-R）］（12）

海德能推荐的浓差极化因子极限值为1.20，对于40英寸长的膜元件来说，相当于18％的回收率。

纳滤膜及其主要应用

理想的反渗透膜只对水有透过性能，任何溶质都会被阻留。

纳滤膜早期称为松散反渗透（LooseRO）膜，纳滤膜可以让部分溶质透过，根据膜和溶质的种类不同，溶质的透过率也不同。

纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷性。

这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。

纳滤主要应用于以下几个介面：

（1）软化水处理

对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场。

（2）饮用水中有害物质的脱除。

传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浊物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。

纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有的三卤甲烷中间体THM（加氯消毒时的副产物为致癌物质）、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。

（3）中水、废水处理。

（4）食品、饮料、制药行业。

各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶类、酒类、酱油、调味品等的浓缩、精制。

（5）化工工艺过程水溶液的浓缩、分离。

3膜性能的影响因素

反渗透以及纳滤过程的主要指标是产水通量和脱盐率。

对于一定的膜元件，产水量和脱盐率受到给水水质条件和系统运行参数的影响，最基本的给水水质因素有含盐量（浓度）、温度和pH值等，运行参数有压力、给水流量和回收率等。

下面就关于对产水量和脱盐率产生影响的各操作因子做一般论述。

给水浓度

浓度对产水量和截留率的影响如图-7所示。

一定压力下当供给的原水浓度增高时，产水量就会减少。

这是因为供给水的渗透压变高，有效压力降低的缘故。

脱盐率受浓度影响非常大。

通常浓度提高，产水量就会降低的同时，脱盐率也会降低。

但是当非常低的浓度下，起初浓度增加，脱盐率率也会稍许增加。

随后，随着浓度的不断增加脱盐率就变的低下。

图-7原水浓度对透水量及脱盐率的影响

膜元件CPA3-8040原水浓度氯化钠1500mg/L操作压力1.55MPa温度25℃

温度的影响

温度对脱盐率和产水量的影响如图-8所示。

温度变高，水的粘度降低，水的扩散性增加，产水量也随着温度上升而增加。

在同一压力下，温度上升一摄氏度，产水量可增大3～4％。

另一方面对于不同类型的膜，温度对于脱盐率率的影响的差别较大。

一般来讲温度增高脱盐率降低。

这是因为温度上升，盐的扩散速度就会增大的原因。

pH依存性

进水pH值对膜分离性能有较大影响，但对于不同的膜材质和原水水质有一定差别。

采用氯化钠测试溶液，CPA3膜的pH依存性如图-9所示。

聚酰胺系列的反渗透膜是拥有氨基（－NH2）和羧基（－COOH）的两性电荷膜。

在低pH值时，膜面电位比等电点（膜电位

图-8给水温度对透水量及脱盐率的影响

膜元件CPA3-8040操作压力1.55MPa回收率15%

图-9pH对透水量及脱盐率的影响

CPA3-8040原水浓度1500mg/L操作压力1.55MPa回收率15%温度25℃

图-10操作压力对透水量及脱盐率的影响

膜元件CPA3-8040原水浓度氯化钠1500ppm回收率15%

图-11浓水流量对透水量及脱盐率的影响

CPA3-8040原水浓度1500mg/L操作压力1.55MPa温度25℃

＝0）要高，氨基吸收质子（-NH2+H+=-NH3+），膜表面现正电性；在高pH值时，膜面电位比等电点要低,羧基失去质子（COOH=COO-+H+）表现为阴性。

因为通常聚酰胺系列反渗透膜的等电点在酸性范围，因此在中性（pH=7）附近，聚酰胺膜表现负电荷性。

原水的浓度稀薄的时候，表现负电荷性的膜相对于（Cl-）阴离子比较，阳离子（Na＋）的脱除率就相对降低。

在高浓度，两种离子的脱除率基本相近。

对于天然水RO/NF系统，pH降低会使产水电导率升高。

这是由于天然水一般都含有碳酸氢根（HCO3-）,而碳酸氢根与氢离子、二氧化碳和碳酸根的平衡关系受到pH值的影响。

在pH降低时二氧化碳含量增加，膜对二氧化碳没有分离效果（进、产水中二氧化碳浓度相等），透过膜的二氧化碳会建立新的平衡，增加产水电导率。

操作压力

产水量的增加与压力成正比。

由于盐透过速率受压力影响较小，随着产水量增加脱盐率会随着操作压力的增加而上升，大致为一定值。

操作压力对于脱盐率和产水量的影响如图-10所示。

流量的影响

浓水流量对产水量和脱盐率的影响如图-11所示。

在压力一定的条件下，进水流量降低时脱盐率和产水量都会下降。

这里有两方面的原因。

一方面压力不变而进水流量降低会增加系统的浓缩倍率，提高了下游的给水浓度，渗透压会相应提高，从而降低了净推动压力。

同时由于降低了产水量，盐浓度增加导致盐透过增加，降低了脱盐率。

另一方面，降低进水流量等于膜表面线速度的降低，增加了膜表面边界层厚度和边界层浓度，同样提高了渗透压和透盐速率。

回收率

回收率对产水量和脱盐率的影响见图-12所示。

在压力一定情况下，回收率提高，膜面的浓差极化比也提高，有效压力则减小，最终产水量减小。

同时脱盐率也降低。

和上面提到的流量的影响相同。

膜系统回收率的限制来自于两个方面，一个是存在渗透压的影响，另外一个同原水水质也密切相关。

回收率增高时，溶解于溶液中的盐呈过饱和状态，会有盐及其它溶质析出在膜面沉淀、结垢的可能，会对膜性能带来很大的危害。

图-12回收率对透水量及脱盐率的影响

CPA3-8040原水浓度氯化钠1500mg/L操作压力1.55MPa温度25℃

　温度

温度是一个十分关键的设计参数。

给水泵压力、各段产水量平衡、淡水水质及难溶盐的溶解度等各个设计参数均与温度密切相关。

作为一种粗略算法：

给水温度每降低10华氏度，给水泵压力则需增加15%。

各段产水量也受到温度的影响。

水温增加时，位于RO系统前端的膜元件产水量增加，而后端的膜元件产水量下降。

而水温较低时，各段产水量较为均衡。

水温较高时，离子透过膜体的动能增加，因而系统透盐率增加。

水温增高时，碳酸钙的溶解度下降。

水温降低时，硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶及二氧化硅的溶解度下降。

pH值

给水的pH值定义了它的酸碱性。

pH值为7时是中性；为0－7时呈酸性；为7－14时呈碱性。

在分析化学中，pH值是氢离子浓度负对数。

在水化学中，pH值用于定义二氧化碳、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根离子的碱度平衡是十分重要的。

浓水的pH值一般较给水pH值偏高，这是由于碳酸氢根、碳酸根离子浓度高于二氧化碳浓度。

【Rodesign】软件允许用户用盐酸与硫酸调整给水的pH值，用酸降低给水pH值将LSI（朗格里尔）指数下降，且降低碳酸钙沉淀的可能。

给水与浓水的pH值也影响着硅、铝、有机物与油脂的溶解度与污染程度。

给水pH值的变化还影响了离子的脱除率，pH值下降时氟、硼与硅的脱除率随之下降。

电导率

电导率是表示水中溶解离子导电能力的指标。

没有离子的理想纯水，不会产生电流。

电导率用电导率仪测量，其单位为微西门子/厘米（μs/cm）。

电导率也是测量水中离子浓度的简便方法，但不能精确反映离子种类。

离子构成不同，电导值也不同；但电导的数值随离子浓度增加而增加。

TDS（溶解固体总量）仪是利用变换因子将电导率值转换为TDS值。

在水质分析中，可用不同离子对应的不同转换系数或溶解固体总量（TDS）对应的单一转换系数，估算电导率的数值。

可用二氧化碳的ppm浓度的平方根乘以0.6求得其电导率；硅离子对电导率变化不产生影响。

RO高纯水最精确的电导率数值是在线测量的。

否则，高纯水暴露于空气之中，将改变其二氧化碳含量。

TDS（溶解固体总量）

在水处理工艺中，TDS是滤除悬浮物与胶体并蒸发掉全部水分后的剩余无机物。

TDS以ppm或mg/l为单位，在【IMSdesign】软件中TDS是全部正负离子与二氧化硅的合计。

【IMSdesign】软件中给水与淡水的TDS可以通过各自电导率折算出来。

也可以在现场用TDS仪测量TDS，TDS仪测量水的电导率并乘以转换因子即得出已知参考溶液（如氯化钠、氯化钾）的TDS值。

值得注意的是：

通过电导率数值间接测出的各类离子混合而成水溶液的TDS值，与通过总加各类离子浓度得出的TDS值并不相同。

一个粗略算法是：

对于氯化钠参考溶液，每1ppm的TDS值对应2ms/cm的电导率。

碱度

碱度主要是指二氧化碳、碳酸氢盐、碳酸盐与氢氧化物。

在自然界中土地是碱性体，在中和酸雨过程中其pH值变化不大。

二氧化碳与碳酸氢盐溶液的pH值为4.4至8.2；pH值为4.4或更低时，碱度以二氧化碳形式存在；pH值8.2时，不存在二氧化碳，全部碱度均为碳酸氢盐。

在pH值为8.2至9.6时碳酸氢盐与碳酸盐溶液相互平衡。

pH值为9.6时，不存在二氧化碳与碳酸氢盐，全部碱度为碳酸盐。

当pH值在9.6以上时，由于氢氧根离子的存在，出现了氢氧基碱度。

大部分自然界中水源的pH值为6.0至8.4，所以氢氧化物的出现是人为的。

碱度（特别对于锅炉水化学）可表示为M碱度与P碱度。

M碱度是指以碳酸钙计的ppm值表示的水的总碱度（用甲基橙作指示剂，酸滴定终点为pH=4.2）。

P碱度测量碳酸氢盐、碳酸盐及氢氧化物的量（用酚酞作指示剂，酸滴定终点为pH=8.2）。

浊度

浊度是对水中不易沉淀的微小胶体悬浮物的检测指标。

用浊度仪测量浊度就是测量溶液的相对透光度，并以NTU为单位。

RO膜元件运行限值中经常规定：

给水的最大浊度为1.0NTU。

色度

色度是非精确测试参数，依据不同有机物引起色度的大小，可以用色度表示水中有机化合物含量的大小，并使用以白金为标准的APHA单位。

SDI（污染指数）

SDI是针对膜系统而检测给水中悬浮物与胶体粒子淤塞0.45微米孔径滤纸的速度的试验数据。

该试验的主要数据是保持30PSI给水压力状态下在5、10、15分钟内过滤的水量。

典型RO元件的使用条件规定了给水的15分钟的最高SDI值为4.0。

如果因为淤塞而使SDI试验只进行了5或10分钟，说明给水对RO系统的污染将是十分严重的。

略加处理或全无预处理情况下，深井水的SDI值等于或低于3，浊度小于1。

对地表水而言，欲达到SDI与浊度的要求，必须采用预处理工艺以去除悬浮物与胶体颗粒。

COD（化学耗氧量）

COD是以氧的ppm值为单位的非精确测试参数，用以测定生物可降解与生物不可降解有机物的含量，即计量重铬酸钾溶液氧化有机物的能力。

BOD（生物耗氧量）

BOD是以氧的ppm值为单位的非精确测试参数，用以测定生物可降解有机物的含量。

BOD测量的是20℃下5天培养期内分解全部有机物质时所消耗的氧量。

TOC（总有机碳）

TOC是总有机碳（TotalOrganicCarbon）或总可氧化碳（TotalOxidizableCarbon）的英文缩写，是一个非精确测试参数。

它以碳的ppm值为单位检测与有机物结合的碳的总量。

由于TOC仅反映有机物中碳的数量，地表水中有机物的实际重量是该值的3倍。

有机物是不包括二氧化碳、碳酸氢盐与碳酸盐在内的含碳的化合物。

在水处理范畴内有机物可分为人造的与自然存在的两类。

自然存在的典型有机物包括带负电荷的胶体、悬浮物、鞣酸、木质素、腐烂植物生成的水溶性腐殖酸混合物、腐烂植物生成的棕黄酸等。

自然存在的有机物可以污染RO膜，特别是对带负电荷的聚酰胺复合膜。

电中性的RO膜即电中性聚酰胺复合膜与醋酸纤维膜具有较强的抗有机物污染能力。

RO系统可以有效的去除有机物，分子量大于200的有机物可去除99%以上，小于200的依分子量、形状、带电的不同，其去除率也不同。

自然水源在RO系统中产生有机物污染的警戒水平：

TOC为3ppm、BOD为5ppm、COD为8ppm。

阳离子与阴离子

阳离子是正价离子，可吸收电子；阴离子是负价离子，有剩余电子；正负离子可以相互作用。

他们对电子的共享形成电中性。

例如，钙是二价阳离子可以结合两个单价氯离子形成电中性的氯化钙。

不论计量单位是ppm、碳酸钙或meg/l，水中的正负离子浓度均相等。

极性弱的阴离子硅虽计入TDS，但不参与阴阳离子平衡。

离子强度

给水中TDS增加时难溶盐的溶解度随之增加。

为在计算硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶或SDSI的溶解度时计及上述现象的影响，需要计算水中的离子强度：

单价离子的强度是其以碳酸钙计ppm浓度乘以1×10-5，二价离子的强度是其以碳酸钙计ppm浓度乘以2×10-5，依此计算各价离子的强度。

总加各类离子的强度即为水的总离子强度。

钠离子（Na）

钠是单价阳离子，钠盐的溶解度很高，不会在RO系统中造成结垢。

海水中钠是主要的阳离子。

作为阳离子的钠，在RO给水分析中自动与其它阴离子相平衡。

饮食中钠的摄取浓度范围是从低钠的2000mg/L到平均的3500mg/L。

美国EPA已设立了饮用水水质标准（DWEL），规定饮用水中钠为20mg/L。

每天饮用2升100mg/L钠含量的饮用水只有200mg钠。

每加仑10打兰（171.2mg/l）硬度的相对硬水经软化后只含钠79mg/L。

钾离子（K）

钾是单价正离子，在水中钾的含量较钠低得多，且有很高的溶解度，不会造成RO结垢。

镁离子（Mg）

镁是二价阳离子。

镁在苦咸水硬度中约占三分之一，但在海水中可比钙的含量高出五倍。

镁盐的溶解度较高，在RO系统中通常不会造成结垢问题。

钙离子（Ca）

钙是二价阳离子，钙于镁同为苦咸水中硬度的组成部分。

在使用阻垢剂时，硫酸钙（CaSO4）（石膏）的溶解度可达230%。

碳酸钙的溶解度LSI（朗格里尔指数）值可达+1.8－+2.5。

锶离子（Sr）

锶是二价阳离子。

硫酸锶的溶解度很低，可能在RO系统的后端造成沉淀。

当硫酸根浓度增加或温度降低时，硫酸锶的溶解度将降低。

通常，铅矿附近的井水中含有小于15ppm浓度的锶。

硫酸锶的饱和浓度为100%，而使用阻垢剂时，饱和浓度可达800%。

钡离子（Ba）

钡是二价阳离子。

硫酸钡（BaSO4）的溶解度很低，能够在RO系统的浓水出口侧造成沉淀。

温度降低与硫酸盐浓度增高均使硫酸钡的溶解度进一步下降。

钡一般出现在井水中，浓度一般小于0.05－0.2ppm。

钡的检测必须在精度为0.01ppm（10ppb）水平的仪器上进行。

饱和度为100%，使用阻垢剂时可达6000%。

锰离子（Mn）

锰是井水与地表水中的污染物，其含量可达3ppm。

如铁一样，地表水的有机物中存在锰。

在无氧气的水中锰呈溶解状态，氧化后呈不溶的黑色二氧化锰沉淀。

暴露于空气中的反渗透给水中锰的警戒水平是0.05ppm。

由于会产生黑锈，在饮用水标准中规定了锰含量限值为0.05ppm。

用于控制铁污染的分散剂也可以用于控制锰污染。

铁离子（Fe）

铁是以两种形式存在的污染物。

溶于水的形式为二价铁。

不暴露于空气的井水中，二价铁类似于钙、镁，可通过软水器去除，或在RO原水中加入分散剂以控制RO系统尾部的沉淀。

不溶于水的形式为三价铁。

膜生产商建议RO给水中的全部铁含量低于0.05ppm。

如果全部的铁均为可溶的二价状态且pH值低于7.0，可以允许0.5ppm含铁浓度（尽管此时建议使用分散剂）。

空气与可溶二价铁的接触可将其氧化为不溶的三价铁。

井水之中一般存在可溶的铁，当井水被置于容器或水泵密封不严时，即可使二价铁变为的不溶的三价铁。

可溶铁可以用分散剂处理，或用铁过滤器、软水器、软化法加以去除。

而不溶的三价铁氧化物或以胶体形式存在的氢氧化铁，将污染RO系统的前端。

不溶铁的来源是暴露于空气中的井水、地表水、无衬里管路与容器的铁锈。

不溶铁的去除可采用铁过滤器、石灰软化法、软化器（部分去除）、超滤器（部分去除）及在给水中加有聚电解质的多介质过滤器（部分去除）。

在锰