反滲透系統(tǒng)基本組成解析

反滲透系統(tǒng)根本組成解析反滲透系統(tǒng)設(shè)計概述反滲透系統(tǒng)根本組成局部1)原水供水單元：原水可能是自來水、地下水、水庫水或要考慮避開二次污染，防止沙土、灰塵等機械雜質(zhì)污染和發(fā)酵、水藻等生物污染的發(fā)生。2〕預處理系統(tǒng):針對原水得水質(zhì)指標和水源特點，設(shè)置合理的預處理系統(tǒng)，保證經(jīng)過預處理的水質(zhì)能夠到達反滲透系統(tǒng)COD、SDILSI等的要求.對于肯定的原水，不同數(shù)量和系統(tǒng)參數(shù)的選擇。在目前越來越多的反滲透系統(tǒng)被用于地表水和回用污水的狀況下，為了保證系統(tǒng)性能和和效率，推薦優(yōu)先選用膜法預處理(超濾/微濾)。請參考本書卷首較為具體的“美國海德能公司反滲透納濾設(shè)計導則“.3)高壓泵系統(tǒng)：高壓泵系統(tǒng)的壓力〔揚程)和流量的選擇主IMSdesign保證系統(tǒng)的安全牢靠，在實際選型時，可以在計算結(jié)果推舉選10%揚程和流量規(guī)格.反滲透高壓泵要求使用性能高度穩(wěn)定的耐腐蝕泵。泵系統(tǒng)一般由給水泵和高壓泵組成，給水泵加在保安過濾器之前，用于高壓泵供水和低壓沖洗。在高壓泵出口一般要安裝手動調(diào)壓閥和慢開電動閥。手動調(diào)壓閥用于調(diào)整泵的出力,電動閥可以防止高壓泵啟動時發(fā)生水錘現(xiàn)象。RORO水閥門等組成，是反滲透系統(tǒng)的核心。本章內(nèi)容主要針對RO件數(shù)量和排列的選擇以及設(shè)計方案的評價和優(yōu)化等.過程監(jiān)控，一般要配備溫度表、pH導率表、氧化復原電位計等儀表.反滲透系統(tǒng)的運行和監(jiān)控由PLC、儀表、計算機系統(tǒng)和工藝模擬流程模擬屏執(zhí)行，同時設(shè)有手動操作按鈕和掌握室操作按鈕，系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護功能及報警指示功能。請參考本書第七章及第十三章相關(guān)內(nèi)容?！踩莘e和配置取決于后續(xù)工藝要求及用水量調(diào)整需要，在產(chǎn)水儲存單元的設(shè)計中要考慮防止發(fā)生背壓.計參考第八章“污染與清洗”。反滲透系統(tǒng)設(shè)計一般步驟1〕落實設(shè)計依據(jù)：原水水質(zhì)和原水類型，產(chǎn)水的具體水質(zhì)指標。在拿到原水水質(zhì)資料時肯定要確認水源的類型，可能的為關(guān)鍵的.在污水回用處理工程中，需要反復落實排放水的水質(zhì)可行性。2)確定預處理工藝及其效果，主要是對于經(jīng)過預處理之后水質(zhì)指標確實認。我們所講的反滲透給水或系統(tǒng)進水就是指經(jīng)過預處理之后的水質(zhì)。3〕膜元件選型元件選型指導地形圖.4)確定膜通量和系統(tǒng)回收率RO的種類和單位面積的產(chǎn)水通量〔gfdL/m2h)和回收率.產(chǎn)水通量可以參照海德能設(shè)計導則?；厥章实脑O(shè)定要考慮原水中含有的難溶解性鹽的析出極限值(飽和指數(shù))、給水水質(zhì)的種類和產(chǎn)JR膜污染的可能性大大增加，造成產(chǎn)水量下降，清洗膜系統(tǒng)的頻率會增多，維護系統(tǒng)正常運行的費用增加。所以,在進展設(shè)計系統(tǒng)時,在條件可能的條件下,期望寬余的設(shè)計產(chǎn)水通量和回收率.5〕排列和級數(shù)J(gfdQp〔gpd〕值，所需理論膜元件數(shù)量Ne安以下方程計算?！?—1〕Qp〔gpd〕J單位面積產(chǎn)水通量(gfd〕S(ft2)f污染指數(shù)Ne理論膜元件數(shù)通常RO系統(tǒng)排列方式以2:1的近似比例排列的方式較多。［例題]產(chǎn)水水量60000gpd設(shè)計Flux14gfd400ft2解答∶按公式(7-1〕計算理論膜元件數(shù)量理論膜元件數(shù)量〔四舍五入)6芯裝膜殼計算)(四舍五入〕各段壓力容器的數(shù)的打算RO系統(tǒng)以2：1方式排列時，膜元件以〔16∶8〕的方式排列。RO系統(tǒng)以4:2:1方式排列時，24/(4+2+1)=3.42，膜元件以〔13.76∶6.856∶3.436〕系統(tǒng)為(14∶7∶3〕方式排列。IMSdesign6)優(yōu)設(shè)計依據(jù)設(shè)定的單位面積的產(chǎn)水通量J，回收率，水溫變動范圍，爭論爭論膜組件的排列列方式,設(shè)計計算壓力，流量。這時使用海德能公司供給的RO〔IMSdesign〕可以很便利的邦助客戶完成這個關(guān)鍵任務。因素的根底上計算為了滿足這個產(chǎn)水要求所需的膜元件數(shù)〔Ne〕。依據(jù)回收率,估量壓力容器數(shù)(Nv)和系統(tǒng)排列方式。以上的條件輸入到設(shè)計元件中,通過種種的排列計算，得到進水的操作壓力，產(chǎn)水水質(zhì)，同時可以得到各個段的膜元件的性能,選擇最優(yōu)組合。6。3流程配置膜單元〔RO模塊)由標準支架和膜殼壓力容器、連接收道及進水、濃水和產(chǎn)水總管組成。膜元件安裝在壓力容器中。壓力容器兩端有產(chǎn)水出口，位于端板的中心，進水和濃水口分別1-7如圖—1殼之間的間隙隔開,防止進水的短路現(xiàn)象，迫使進水全部通過膜元件的流道.在進水流經(jīng)每只元件時，局部進水體積轉(zhuǎn)化為產(chǎn)的產(chǎn)水的鹽度延濃水走向增加，在進水處最低，在濃水口最高。系統(tǒng)的壓力容器背分為幾組,叫做濃水分段，在每一段中的壓力容器平行并聯(lián)。每段所含的壓力容器數(shù)目延進水走向削減，2:1，如圖—2所示.可以看出進水通過壓力容器的流量分布呈金字塔形:在塔底的進水流量高,在塔頂?shù)臐馑髁肯鄬Φ?隨著進水流量的減小，平行壓力容器數(shù)目逐段遞減。全部組件的產(chǎn)水最終集合到一個共同總管中。這種錐形排列使整個系統(tǒng)的每個容器保持相近的進水/濃水比例，這個比例要符合膜元件的技術(shù)規(guī)格要求.流量過高會引起壓力損失過大或可能的膜元件損害。流量過低則不能形成紊流，膜外表鹽的濃度會過高。對于RO中的膜元件數(shù).為了避開在膜外表形成過渡的濃差極化，每只膜元件的回收率不能超過18%。在苦咸水淡化RO常在工程設(shè)計中承受9％左右的單個元件回收率.這樣由6RO2根組件時并聯(lián)回收率為60％，3根組件時〔2：1排列〕75%7芯組件,285％。濃水循環(huán)最簡潔的膜單元是只裝一只膜元件的一根膜殼壓力容器。最小的系統(tǒng)承受這種配制,產(chǎn)水回收率通常限制在15％.為了增加系統(tǒng)的回收率，將局部濃水返回到進水泵吸入口。濃水循環(huán)配制如圖-3所示，主要用在格外小的反滲透系統(tǒng)中.這種設(shè)計的優(yōu)點在于RO單元格外緊湊.濃水循環(huán)的缺點在于,為了保持高進水流速，需要用較大的泵.這樣能耗就比多段設(shè)計要高。由于在進水中摻合了濃水，平均進水鹽度會增加，進水壓力和產(chǎn)水鹽度都會增加。濃水分段(多段系統(tǒng))RO圖—4中是一個簡化的兩段式RO第一段的濃水作為其次段的進水,這就是所謂“濃水分段”。多段單元中的流量和壓力用進水及濃水閥門掌握.高壓泵出口RO排放口，用于掌握進水壓力和回收率.產(chǎn)水流量安排在一些狀況下，需要平衡段間產(chǎn)水流量，比方增加后段的下面介紹的兩種設(shè)計配置方案來實現(xiàn)。產(chǎn)水背壓一種方案是在首段的產(chǎn)水管上安裝一個閥門通過這個閥門的限制，增加了產(chǎn)水背壓，降低了凈驅(qū)動壓之后產(chǎn)生。段間增壓其次種方案是在濃水管線上安裝一個段間增壓泵，如圖-6所示。增壓泵將增加二段的進水壓力，從而增加產(chǎn)水流量.RO這種方案由于產(chǎn)水限制閥門增加了額外的動力損失，系統(tǒng)的能耗增加了。段間泵設(shè)計需要對段間總管進展改造,并增加一個泵單元。投資本錢高于第一種方案，但能耗較低。二級反滲透在一些應用中，單級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水無法能夠滿足對鹽RO率或水溫太高?？嘞趟甊O系統(tǒng)，但產(chǎn)水需要供給高壓鍋爐或電子工業(yè)。為了進一步降低產(chǎn)水鹽度，一級RO產(chǎn)水要進展二級RO部一級產(chǎn)水進展二級RO不需要任何預處理.RO量一般設(shè)置為20GFD，回收率為85％-90％。在二級系統(tǒng)中，RORO系統(tǒng)有很多配置形式。圖—7是一種局部二級系統(tǒng)。局部二級假設(shè)局部二級處理就能到達產(chǎn)水要求，結(jié)合二級系統(tǒng)的高通量設(shè)計,這種局部二級配置會比完全二級配制的投資和運行本錢要低的多。單級反滲透設(shè)備，反滲透直飲水設(shè)備,反滲透設(shè)備二級濃水中的含鹽量通常比一級進水的含鹽量要低。所以將二級濃水返回到一級進水中會有助于降低進水鹽度，增加整體的水利用率。RO可按以下步驟確定生產(chǎn)肯定量的產(chǎn)水的系統(tǒng)的近似大小(膜元件