一方面原水受到日益嚴重的污染，另一方面人們對飲用水的水質要求越來越高，隨著膜分離技術的提高，膜軟化工藝日益受到重視。盡管建造費和運行費比石灰軟化要高，但膜軟化能生產飲用水，即使未來的水質標準進一步提高，膜法仍能滿足要求，膜軟化的優勢相當明顯。膜軟化 能處理不同水質的原水，能按照人們的要求生產各種質量的飲用水。石灰軟化處理不能滿足未來的 需要，在建造水廠時，從長遠考慮應選擇膜技術。但目前膜的價格較貴。隨著膜的價格降低，膜軟化將得到廣泛應用。一些高硬度的水還含有高色度和高天然有機物含量，對這些原水水質較差而軟化就要考慮采用膜軟化，膜軟化的同時對色、總有機碳、三鹵甲烷的前提物（THMFP)也能有效的去除。膜軟化適用在進料水質餃差而軟化水質要求較高的領域，膜軟化具有不需再生、無污泥產生、*去除有機物、操作簡單、占地面積少等優點，是其它軟化工藝所不能比擬的。常用的膜技術包括電滲析、納濾和反滲透。
反滲透在進行軟化時，能將水中的全部鈣鎂離子基本去除，*軟化的水飲用會對人體健康不利。在采用反滲透軟化時，一部分水繞過反滲透裝置，另一部分進行膜處理，然后將兩部分進行混合，兩者的比值稱為混合率。通過調節混合率，使出水硬度到達期望的值。在美國佛羅里達州的 兩個農村地區在對井水軟化時采用反滲透膜時，采用混合法。這兩個反滲透膜分離水廠主要差別在 兩地的井水水質和出水水質目標。A地使用較低硬度和總溶解固體淺的含水層，且出水水質要求較低。因此允許更大的水繞過，混合率高，減少了制水成本。兩水廠有相近的年運行費用，但A水廠有更高的產水量。第三種情況是采用低壓力的軟化膜，這一軟化膜足以軟化水、去除消毒副產物、降低總溶解固體、去除所有的色度符合飲用水水質標準。由于更低的壓力，膜的出水硬度較高，則混合率也更低。總處理費用和前兩種接近。利用更低的混合率，更多的原水經過膜處理，能更好控制三鹵甲烷的前提物。
電滲析在膜分離領域占有重要地位，在一些地方是飲用水的主要生產方法。在用電滲析降低水的硬度時，應重視預處理工藝，首先要加堿性藥劑去除水中的部分非碳酸鹽硬度，使預處理后水的硬度基本達到飲用水的要求以減少膜表面結垢。在預處理中，還要降低水的濁度和色度，滿足電滲析的進水水質要求，減少膜污染，延長膜的壽命。在電滲析中，不要去除水中全部的鈣鎂離子，*軟化的水并不適合飲用，通常飲用水的硬度在170度對人體是的。為防止電溶析膜上結垢，電滲析可用頻繁倒極的工作方式，排放的極水可用堿液加以中和處理。電滲析屬深度處理技術，降低硬度的同時，也可降低水中的溶解性總固體含量。
納濾膜屬于有機高分子納米技術，飲用水的軟化處理。納濾膜具有松散的表面層結構。由于膜內氨基和羧基兩種正負基團，對低濃度的鹽類有很高的去除效果，可在較低的壓力(0.5～1Mpa)下實現較高的水通量。納濾膜的總鹽類去除率在50—70％，對Ca2+、Mg2+和SO42+的去除率特別高，在凈水處理中適用高SO2+含量的水的軟化，納濾又保留了人體所需的無害的納鉀等鹽分。納濾進水要求幾乎不含濁度，一般要求進水的SDI≤3，故比較適合用于硬度高的地下水軟化處理，由于納濾去除大部分的硬度，出水會對管網產生一定的腐蝕。在膜處理后，對后續處理要重視，要進行氯消毒，二氧化氯、硫化氫等氣體的去除，控制腐蝕。
膜軟化過程應根據不同進水水質、對產品水質和水量的要求等，選用不同的軟化膜組件，確立操作工藝流程和參數。膜法軟化的預處理要求嚴格，通常要經過預沉淀、粗濾、精濾等多道預處理工藝。針對高硬度造成CaCO3過泡和易在納濾膜運轉時形成結垢趨勢，由于建造方使，全自動，管理方便，同采用石灰軟化的水廠相比，膜分離水廠能提供較好的水質，膜能去除賈第鞭毛蟲、隱 泡子蟲、放射性核素、硫、氮、金屬、大部分有機致癌物。隨著飲用水中出現的氯化消毒副產物和隱孢子蟲等水傳播細菌，膜軟化方法更是優選的方法。膜凈化水廠主要為小水量的，但目前膜軟化 的zui大產水量也可達到每天幾萬噸。
各種軟化處理方法各有特點，軟化處理受多種因素影響，石灰藥劑強化混凝法預處理簡單， 但出水水質不如膜軟化好且管理較繁雜，離子交換軟化法和膜軟化對預處理要求嚴格，費用也較高。 若膜軟化法沒旁路使出水水質與石灰軟化的一樣，則其操作和維修費用比石灰軟化法的低。
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