摘要：​产水水质：​​ 满足或优于《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2020）及相关回用/补充水源标准，产水总溶解固体（TDS）< 50 mg/L。

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​1.0 设计基础与原水水质​

​水源：​​ 市政污水处理厂（WWTP）二级出水

​设计规模：​​ 10,000 m³/d（416 m³/h）

​产水水质：​​ 满足或优于《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2020）及相关回用/补充水源标准，产水总溶解固体（TDS）

​系统总回收率：​​ ≥ 75%

​假定原水水质（典型二级出水）：​​

CODcr:

浊度（Turbidity）:

污染指数（SDI15）:

总溶解固体（TDS）: 800 - 1500 mg/L

总硬度（以CaCO₃计）: 200 - 400 mg/L

细菌总数: 视情况而定

​2.0 系统概述与设计理念​

本三级RO系统被设计为最终的深度处理（精处理）单元。其核心设计理念是 ​​“不惜一切代价保护RO膜”​​ 。这意味着需要通过全面且 robust 的预处理来去除污染物（有机物、胶体）、结垢物（硬度、硅）和生物性物质。三级RO配置旨在实现高系统回收率的同时，最大限度地减少结垢风险和能耗。采用能量回收装置（ERD）来最大化系统能效。

​3.0 详细工艺流程描述​

以下是整个系统的核心工艺流程，展示了从二级出水到最终产水的全过程，特别是三级RO的串联方式与浓水走向。

flowchart TD A[污水处理厂二级出水
SDI15: 4-6, COD: ~30mg/L] --> B[调节池
+ 预加氯
投加: NaClO]; B --> C[多介质过滤器
去除悬浮物]; C --> D[保安过滤器
5μm精度]; D --> E[超滤 UF 系统
保证SDI15 F[UF产水箱]; F --> G[RO增压泵]; G --> H[阻垢剂投加
+ 还原剂 NaHSO3
+ H2SO4 调节pH]; H --> I[精密保安过滤器
1μm绝对精度]; I --> J[三级反渗透RO装置
一级 -> 二级 -> 三级]; J -- 产水 --> K[RO产水箱]; J -- 浓水 --> L{浓水处置}; L --> M[排往进一步浓缩处理设施
如: 蒸发塘、深井灌注]; subgraph J[三级反渗透（RO）装置] direction LR J1[一级RO
2:1排列 12V:6V
~50%回收率] J2[二级RO
处理一级浓水
2:1排列 8V:4V] J3[三级RO
处理二级浓水
4V:2V排列] J1 --> J2 --> J3 end

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流程分步详解:​​

​均质与预消毒 (B):​​ 二级出水首先进入调节池，以平衡水量波动。投加次氯酸钠（NaClO）进行预消毒，控制后续单元中的生物滋长，并氧化部分有机物。

​常规预处理 (C, D):​​

​多介质过滤器 (MMF):​​ 去除较大的悬浮颗粒和浊度。

​保安过滤器 (5μm):​​ 作为超滤（UF）系统前的最终安全屏障。

​深度预处理 (E):​​ ​超滤（UF）系统​ 是本RO系统 ​可靠运行的关键且必不可少的​ 环节。它能将SDI15稳定降至 ​​，浊度降至 ​​，有效去除几乎所有颗粒物、胶体和大部分细菌，是保护RO膜免受污染的首要屏障。

​RO进水准备 (F, G, H, I):​​

​UF产水箱:​​ 储存UF产水。

​药剂投加:​​

​阻垢剂:​​ 抑制RO膜表面结垢（如CaCO₃、CaSO₄、硅垢），允许更高的回收率。

​还原剂 (NaHSO₃):​​ 中和残余氯（如果预消毒后有余氯），保护聚酰胺RO膜免受氧化破坏。

​硫酸 (H₂SO₄):​​ 调节pH，以优化阻垢效果和阻垢剂性能。

​精密保安过滤器 (1μm):​​ 最后的保护屏障，截留药剂投加后可能形成的任何微小絮体或杂质。

​核心脱盐 - 三级RO系统 (J):​​

​设计:​​ 系统采用 ​浓水阶梯式​ 设计。第一级的浓水成为第二级的进水，第二级的浓水成为第三级的进水。这种设计最大化提高了系统整体回收率。

​一级RO:​​ 主要的脱盐单元。采用2:1排列（例如，第一段12根压力容器，第二段6根）。运行回收率约50%，产生大部分产水。

​二级RO:​​ 处理一级RO的浓水，进一步回收水资源（例如，采用2:1排列，8V:4V）。

​三级RO:​​ 处理二级RO的浓水，实现系统极限回收率（例如，采用4V:2V排列）。

​膜元件类型:​​ 选用低能耗、抗污染型苦咸水RO膜（如杜邦FILMTEC™ BW30FR-400/34i）。

​能量回收:​​ 末级产生的高压浓水进入 ​能量回收装置（ERD）​​ （如压力交换式PX）。该装置将浓水的液压能传递给一部分原进水，从而大幅降低高压泵的尺寸和功耗（节能可达60%）。

​后处理与稳定化 (K):​​ RO产水纯度很高但具有腐蚀性且缺乏矿物质。通常需要进行稳定化处理：

​再矿化:​​ 通过 calcite接触器（添加钙离子和碱度）或投加石灰（Ca(OH)₂）和二氧化碳（CO₂）来实现。

​最终消毒:​​ 采用紫外线（UV）消毒和/或最小剂量的氯消毒，以在配送管网中维持余氯。

​浓水处置 (L, M):​​ 最终产生的浓水（来自三级RO）含盐量很高，需进行合规处置，例如排往蒸发塘、深井灌注，或通过蒸发/结晶（零液排放ZLD工艺）进一步浓缩。

​4.0 关键设计参数与设备清单摘要​

​5.0 系统性能保证​

​产水水质:​​ TDS

​系统回收率:​​ ≥ 75%。

​吨水能耗:​​

​膜寿命:​​ 在良好的预处理和清洗维护下，预期5-7年。

来源：道尔顿膜