一套完整的反滲透系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透主機、后處理系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)。通常用來衡量反滲透/納濾系統(tǒng)性能的指標有三:產(chǎn)水流量、產(chǎn)水品質(zhì)(脫鹽率)以及運行的穩(wěn)定性。反滲透系統(tǒng)設(shè)計的目的就是按照所要求的產(chǎn)水量和產(chǎn)水品質(zhì),對給定的原水進行合理的設(shè)計,選擇合適的膜元件,盡量降低系統(tǒng)的運行壓力、提高系統(tǒng)的回收率,降低系統(tǒng)的污染速度,延長系統(tǒng)的清洗周期,降低清洗頻率,延長膜的使用壽命,使系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定地運行。
反滲透/納濾系統(tǒng)的設(shè)計一般遵循以下一些步驟:
o 獲取設(shè)計水源的水質(zhì)分析報告;
o 選擇合適的前處理方案;
o選擇合適的膜元件;
o 確定合適的膜通量和所需元件數(shù);
o 確定合適的回收率和排列方式;
o校驗并優(yōu)化設(shè)計。
回收率及排列方式的確定
反滲透的段:指的是原水(或濃水)流經(jīng)壓力容器的次數(shù)。一般為了提高反滲透系統(tǒng)的回收
率,通常要把膜元件串聯(lián)起來。一定數(shù)量的膜元件串聯(lián)裝在一個壓力容器(膜殼)內(nèi),壓力容器
按照一定的排列方式進行排列,給水/濃水流入第一個壓力容器為第一段,第一段的給水/濃水在流入下一個壓力容器為第二段。依此類推。
反滲透的級:指的是反滲透的產(chǎn)水透過膜元件的次數(shù)。由于不同的行業(yè)對水質(zhì)的要求不一樣,為了取得更高品質(zhì)的產(chǎn)水,需要對反滲透的產(chǎn)水再用膜進行處理,稱為多級反滲透。通常海水淡化處理時多采用兩級反滲透。由于第二級反滲透的給水為第一級反滲透的產(chǎn)水,品質(zhì)很好,極少會污染,濃水可以回流到前一級作為前一級反滲透的進水。
影響系統(tǒng)回收率的因素:
因素一:系統(tǒng)回收率的大小受到濃水中鹽份含量的限制, 其濃縮后易析出而形成垢類污染。以下為使用了高效阻垢藥劑后, 濃水中幾類特別要引起注意的化合物相對其飽和濃度的限定范圍
因素二: Beta 值(濃差極化因子)是決定回收率的另一個重要指標。在反滲透系統(tǒng)中任何一段的每 支膜件,其Beta值應(yīng)小于1.13(雙級反滲透的第二級除外)。
因素三:其它影響回收率的因素還有透過液質(zhì)量和滲透壓等。
反滲透系統(tǒng)設(shè)計的其他注意事項
1、為防止膜被硬的顆粒劃破,設(shè)計上要采用可靠的不帶反洗的5μm保安過濾器;
2、高壓泵在啟動和停止時會產(chǎn)水水錘現(xiàn)象,如直接作用在膜元件上,會造成膜件的破壞,因此應(yīng)采取相應(yīng)措施進行預(yù)防,如采用變頻泵、軟起動或在高壓泵的出口裝設(shè)電動慢開門等。
3、反滲透系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意壓力容器的兩端必須留有足夠的空間,便于安裝和更換膜元件。
4、為防止望遠鏡現(xiàn)象的出現(xiàn),設(shè)計時,給水的流量不能超過設(shè)計準則規(guī)定的數(shù)值,單支膜元件的壓力降不得超過10psi,單個壓力容器的的壓降不得超過60psi。
5、反滲透膜元件在任何條件下都不能承受背壓,在設(shè)計上必須考慮靜背壓問題,對CA膜元件任何時候產(chǎn)品水側(cè)的壓力都不能高于給水/濃水的壓力,對復合膜元件靜背壓必須小于5psi。
6、在反滲透系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)考慮在每次系統(tǒng)啟動和停運時對膜元件進行低壓沖洗,沖洗水應(yīng)滿足反滲透進水要求,最好采用RO產(chǎn)品水,同時考慮短期停運和長期停運保護。
7、反滲透清洗系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)注意各段分別請洗,清洗的方向應(yīng)與運行的方向相同,不可以反向清洗。
8、為使反滲透系統(tǒng)安全可靠地運行,應(yīng)設(shè)置必要的儀表對系統(tǒng)的運行過程進行監(jiān)控。一般需要裝設(shè)的表計有溫度表、壓力表、流量表、pH 表、電導率表、氧化還原電位(ORP)表等。各儀表的 位置和作用見下表。
儀表名稱 |
安裝位置 |
備注 |
溫度表 |
給水 |
溫度過高會損壞膜元件,應(yīng)設(shè)置超溫報警、超溫水自動排放和停運保護 |
壓力表 |
給水,一段出水,產(chǎn)水,濃水,5UM過濾器進出口 |
用于計算每一段的壓差,并可對產(chǎn)水量和脫鹽率進行標準化,監(jiān)測、報警、停泵 |
流量表 |
產(chǎn)水流量,濃水流量 |
每段要單獨設(shè)置 |
電導率表 |
給水,產(chǎn)水 |
可估算出RO的脫鹽率 |
PH表 |
給水 |
判斷結(jié)垢傾向以及對反滲透膜維持最佳的PH值 |
氧化還原電位表 |
給水 |
測量經(jīng)加亞硫酸氫鈉消除余氯后的給水,判斷還原劑的添加量是否足夠 |
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