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反渗透复合膜元件通常分为几个系列及什么叫“段”为什么要分段
以每单元的容量除以平均一个膜元件的产水量即得出膜元件的数量,如采用6个膜元件的压力容器,则除
以6,同上取整数得出压力容器整数,再将压力容器总数分为两段,使两段压力容器总数之比接近2:1,
然后利用厂家提供的软件,将压力容器排列每个压力容器内膜元件数膜元件型号产品水量回收率水温水质
使用年限等输入即可求出给水压力浓水压力给水渗透压浓水渗透压CaSO和4SiO2饱和程度产品水质量等数
据。
大型RO装置,压力容器组件应单独布置在滑架上,压力容器布置的最高高度应便于装卸膜元件,如将高压
泵布置在滑架上,不仅高压泵安装检修不便,且使压力容器布置的很高,十分不合理。
装有6个直径8in长40in膜呀的压力容器,当运行时(受压时)将约伸长13mm,,
因此不能限制压力容器的膨胀,否则引起压力容器的翘曲,发生膜元件U形密封圈的泄露而产生沟流,以
及膜元件连接的O形密封圈的泄露,与压力容器连接的管也应采用软连接。
如何设计反渗透系统
首先要根据用户用水情况,确定RO装置的总容量和分为几个单元因为RO单元总是需要清洗和维修而需要
停运。
按照前面所述,一般容量较大时,均选用卷式反渗透膜组件。对于电站,因反渗透之后还用进行除盐,如
经详细技术经济论证,往往会得出宜选用复合膜元件的结论,然后确定采用哪个厂家的膜元件及型号,确
定系统回收率,根据系统回收率选用压力容器。一般如回收率为75%,则可考虑采用6个膜元件的压力容
器,采用两段反渗透来达到回收率75%。
根据膜元件生产厂家提供的设计导则,根据原水水源和给水的SDI确定采用的水通量数值。
反渗透复合膜元件通常分为几个系列
根据复合膜元件的性能和使用场合,反渗透膜元件生产厂家一般把其生产的复合膜元件分成4大类。
(1)超低压节能型系列复合膜元件。
(2)低压高脱盐***系列复合膜元件。
(3)低污染系列复合膜元件。
(4)海水淡化系列复合膜元件。
如何决定选用哪个系列的反渗透膜
决定选用哪个系列的反渗透膜应该根据最终用户对脱盐率的要求,对运行压力的要求,对污染速度和情形
频率的要求以及进水的水质来确定。
超低压节能型系列复合膜,低压高脱盐率系列复合膜元件和低污染系列复合膜元件被之苦咸水膜,均是使
用于进水含盐率低于10000mg/L苦咸水的场合,海水淡化系列复合膜元件使用于进水含盐率高于
15000mg/L海水的场合,在进书含盐率介于10000~15000mg/L的场合,应该根据系统回收率,进水温
度和运行压力来确定选用膜元件的种类。
对于苦咸水的场合,如果最终用户要求系统节能,那么超低压节能型系列复合膜是最佳选择,如果最终用
户要求系统高脱盐率,那么低压高脱盐率系列复合膜元件是最佳选择,如果进水是质量较差的地表水或者
废水,那么低污染系列复合膜元件是最佳选择。
怎样初步确定系统所需膜元件使用数目
膜元件设计产水量为设计人员在设计反渗透系统时所赋予每支膜元件的实际产水量。大家知道,配制标准
测试溶液的水源为反渗透产水,因而几乎不带杂质,不存在膜元件被污染的问题,在实际使用时,除了二
级反渗透的进水是以一级反渗透系统的产水作为原水外,其他反渗透系统的进水几乎都是经普通预处理后
的原水,尽管预处理工艺去除了其中一部分杂质,但与标准测试条件下所用水源相比,其进水水质仍然较
差,此时如仍按标准产水量作为设计产水量,则反渗透膜元件很快就会受到污染,造成膜元件的损坏。
为了避免上述情况的发生,膜元件生产厂家提供了设计导则,以使设计人员有据可依。设计导则建议应根
据不同的进水水源来选取不同的设计产水量,认为地表水水源含较多的污染物,污染指数SDI节于3~5,
因而其单位面积上的设计产水量应选取较低的值,地下水水源含的污染物要比地表水水源含的污染物少,
污染指数SDI值较低,一般小于3,因而其单位面积上的设计产水量可选取较高的数值,如果采用一级反
渗透系统的产水作为二级反渗透进水,则几乎不带杂质,污染指数SDI值更低,一般小于1,其单位面积
上的设计产水量可选取比地下水更高的数值。
据此,可知每根反渗透膜元件的设计产水量与其标准产水量无关,只与其有效膜面积进水水源SDI值等有
关,CPA2的设计产水量不应该是10000gpd,而只能是该公司设计导则建议的,即
设计产水量=平均水通量×膜元件的有效面积
,其建议的平均水通量分别为8~14gfd(以地表水作为进水水源),14~18gfd(以地下水作为进水水源),
20~30gfd(一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水),故在以地表水作为进水水源时
CPA2膜元件的设计产水量=(8~14gfd)×365ft2=2920~5110gfd,~。
依次类推以地下水作为进水水源时,~1t/h。
以一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水时,~。
以此类推以地下水作为进水水源时,本系统设计膜元件数量应为6~5支。
以一级反渗透系统的产水作为二级反渗透的进水时,本系统设计膜元件数量应为4~3支。
膜元件生产厂家提供的设计导则是膜元件生产厂家根据其对自己产品的了解和其产品多年的实际使用经验
而总结出来的,只是膜元件生产厂家的建议,用户如按照设计导则设计与使用,则膜元件生产厂家会对其
产品提供3年质量担保。但是设计导则对设计产水量的规定只是一个范围,设计人员应根据自己的经验及
实际使用情况做出决定。
有些设计人员或使用人员在设计或使用反渗透系统时,不是根据上述办法来进行,而是按照膜元件生产厂
家提供的标准产水量来进行设计或使用,由于在以地下水或地表水作为进水水源时,该系统平均水通量过
高,会造成反渗透系统在短时间内损坏,同时也会造成膜元件生产厂家对其产品提供的3年质量担保失效,
因而是不合理的设计。
目前市售的1t/h的反渗透系统一般均采用4支4040膜元件,有时甚至采用3支或者2支4040膜元件,而
不考虑水源等多种因素的影响,因而这些设计是不完全合理的,同时也会造成膜元件生产厂家对其产品提
供的3年质量担保失效,但这种设计之所以被广泛接受,其主要原因是其有经济的一面,同时在很多时候
这种设计也可以运行较长时间。
什么叫“段”为什么要分段
对于各种反渗透系统,往往需要不止一个反渗透膜元件,这时候这些膜元件就存在如何排列的问题,如前
面介绍,膜元件实际回收率是膜元件实际使用时的回收率。为了降低膜元件的污染速度保证膜元件的使用
寿命,膜元件生产厂家对单支膜元件的实际回收率做了明确规定,要求每支1m长的膜元件实际回收率不要
超过18%,但当膜元件用于第二级反渗透系统水处理时,则实际回收率不受此限制,允许超过18%。
系统回收率是指反渗透装置在实际使用时的总回收率。系统回收率受给水水质膜元件的数量及排列方式等
多种因素的影响,小型反渗透装置由于膜元件的数量少给水流程短,因而系统回收率普遍偏低,而工业
用大型反渗透装置由于膜元件的数量多给水流程长,所以实际回收率一般均在75%以上,有时甚至可以
达到90%。
为了提高反渗透系统回收率,应该把膜元件串联起来,但如果系统中有很多的膜元件,就不能把他们全部
串联,如果这样做,那么第一支膜的给水流量就会很大,系统压力也太大,产水流量分配也不平衡。所以
实际使用时,把一定数量的膜元件装在一个压力容器中,然后把压力容器按照一定的排列方式来排列,按
照给水/浓水侧的流程,给水/浓水流人第一压力容器为第一段,第一段的给水/浓水再流人下一个压力
容器为第二段,依次类推为其他段的名称。
什么叫“级”为什么要分级
反渗透技术已经大规模的应用在各行各业,但不同的行业对水质的要求是不一样的,有很多时候给水经过
反渗透膜的一次过滤后,就可以送到用水点或者其他水处理设备中,但也有一些时候,给水经过反渗透膜
的一次过滤后还达不到用水点或者其他水处理设备对水质的要求,此时就必须对反渗透的产水用水反渗透
膜再进行处理。
给水经过反渗透膜的一次过滤称为一级处理,这样的反渗透系统称为一级反渗透系统,如果对一级反渗透
系统的产水用反渗透膜再处理一次,那么后面的反渗透系统就被称为二级反渗透系统,目前在工业上已经
有三级反渗透系统在运行,此时,给水经过了反渗透膜的三次过滤。
第二级或者第三级反渗透系统的给是回已经是前一级反渗透的产水,因而水质很好,基本不存在污染的问
题,设计时回收率可以做到更高。每一级反渗透系统一般都需要分成几段,对于大型反渗透系统最常见的
是一级二级反渗透系统,简单称之为二段反渗透。
如何确定系统读那间排列方式
按照水处理流程,给水/浓水首先进入第一段压力容器,在第一段压力容器的膜元件中会有一部分水透过
膜表面变成产品水,给水/浓水侧的水变浓,流量也变小,所以这部分水再六人第二段压力容器时,为了
保持该段压力容器中的给水/浓水流量,必须减少压力容器的数量。
根据实际使用经验,一般来说,考虑到给水/浓水的流量,一般上一段和下一段排列比例为2:1,对于
大型反渗透系统,一般为二段或者三段排列,每一个压力容器中装6支膜元件,系统回收率为75%~8
5%。