超滤与反渗透联用是除盐水、中水回用、工业废水零排放、海水淡化等水处理项目最为常见的工艺。在超滤运行时，为防止膜元件被微生物污染，通常对进水投加次氯酸钠，而在进入反渗透之前，又需要投加亚硫酸氢钠或其它要求将余氯还原掉。但是在很多项目运行过程中，要么次氯酸钠加药量不足，导致超滤膜污堵；要么亚硫酸氢钠加药量不足，导致反渗透膜氧化，本文分享超滤-反渗透系统杀菌与余氯控制方法，供水处理人士参考。

次氯酸钠一般在滤池或过滤器之前，也有选择在超滤之前投加的，但推荐在滤池或过滤器之前，这样滤池或过滤器可以截留杀菌副产物。投加方式可以选择连续投加或冲击性投加，亦或两种结合使用。

亚硫酸氢钠的投加一般在保安过滤器之前。如超滤进水为连续加氯，则亚硫酸氢钠也要连续投加，同时需要注意的是，在超滤进水冲击性加氯时，要及时调整亚硫酸氢钠加药量。

连续投加的加药量为1~5 g/m³；冲击性投加的加药量为10~15 g/m³，每次持续 30~60 min，每24 h冲击性投加1次。在连续投加的加药量范围内，视超滤水箱内检测余氯≥0.5 mg/L为宜，不要在超滤设备上取产水检测，因为这样不能保证对后端管道和水箱的杀菌效果。

亚硫酸氢钠加药量应同时保证反渗透进水满足两个指标：余氯检测不到、ORP为180±20 mV。我们对水中余氯的检测结果是以Cl2计的，所以余氯与亚硫酸氢钠反应式可用下式表达。

根据化学反应计量关系可知，1 mg/L的余氯需要1.46 mg的亚硫酸氢钠。根据HG/T 3814-2006《工业亚硫酸氢钠》，亚硫酸氢钠中主含量（以SO2计）的质量分数为64%~67%，由当量关系，1 mg的亚硫酸氢钠相当于0.62 mg的SO2，那么1.46 mg的亚硫酸氢钠相当于0.91 mg的SO2，即1 mg/L的余氯需要1.34~1.42 mg的工业亚硫酸氢钠。这是理论用量，实际工程应用中，1 mg/L的余氯约需要3 mg的工业亚硫酸氢钠。

值得注意的是，亚硫酸氢钠不能投加过量，NaHSO₃ 是一种还原性有机盐，过量残留会为微生物提供碳源和能量，尤其是在预处理系统消毒不彻底的情况下；在某些水质条件（如高金属离子浓度、高温）下，NaHSO₃ 可能与 Fe³⁺、Mn²⁺ 等反应生成硫代络合物或沉淀物；其氧化产物（如 SO₄²⁻）残留会对膜表面电荷造成扰动，影响膜的选择透过性能。

实际水处理中余氯主要是指次氯酸（HOCl）和次氯酸根离子（OCl⁻）的总和。

HOCl是中性分子，不带电荷，易穿透微生物细胞壁，氧化还原电位（ORP）高（1.49 V）；而OCl⁻带有负电荷，穿透力弱，氧化还原电位（ORP）低（0.89 V）。所以，HOCl的杀菌能力远远强于OCl⁻，是OCl⁻的80~100倍。

那么，余氯到底以HOCl形式存在、还是以OCl⁻形式存在，这取决于水的pH值。不同pH值条件下，二者占比如下表所示。

从表中可见，pH值越高，余氯中OCl⁻占比越高，杀菌能力就越弱，这就是为什么很多项目加了大量的次氯酸钠，检测余氯也很高，但是杀菌效果却很差的原因之一。

读到这里，很多读者会问，pH高时，次氯酸钠杀菌效果不好，那为什么超滤化学清洗时，要用氢氧化钠+次氯酸钠呢？

这里我们要区分清洗与杀菌机理不同，清洗不等于杀菌。清洗时，NaOH的主要作用是皂化、溶解有机物、破坏蛋白质结构、乳化脂类物质；NaClO在碱性条件下以 OCl⁻ 为主，虽杀菌能力弱，但氧化性依然存在，可以破坏生物膜中的蛋白质、胞外聚合物（EPS）、色素、黏液等复杂有机结构。即NaOH提供碱性环境，促进蛋白质结构解离，OCl⁻作为氧化剂进一步分解有机残留，提高清洗效果。总结来说，消毒时希望HOCl多，杀菌能力强；清洗时希望氧化力强、分解有机物——这时OCl⁻足矣。

合理控制超滤-反渗透系统余氯是保证膜元件使用寿命的前提，选择合适的加药点、加药量、检测位置是控制余氯的关键，余氯由HOCl和OCl⁻组成，而二者占比受pH影响很大，在杀菌过程中，pH应控制在较低水平，以保证余氯以HOCl为主。