膜法设计规范.doc

膜法设计规范膜法设计规范 1反渗透和纳滤设计规范反渗透和纳滤设计规范 2 1 1原始设计资料 2 1 2参数选择 2 2超滤设计规范超滤设计规范 7 2 1设计原始资料 7 2 2参数选择 7 3微滤设计规范微滤设计规范 10 3 1微滤膜的应用范围 10 3 2常用微滤器的设计 10 1 反渗透和纳滤设计规范 反渗透和纳滤的设计流程是 首先根据水质类型 进出水指标选择膜的厂家 型号 然后在通过相应的膜计算软件进行模拟计算 得出最终的设计结果 1 1原始设计资料 1 1 1齐全的设计资料 反渗透设计所需提供的原水参数 阳离子 Ca2 Mg2 K Na NH4 Ba2 Sr2 阴离子 CO32 HCO3 SO42 Cl F NO3 其它 水源类型 温度 pH 游离CO2 Fe SiO2 溶解性总固体 电导率 浊度 1 1 2简单的设计资料 当原水水质不全 做反渗透估算时需提供的原水参数 水源类型 溶解性总固体 电导率 水温 pH值 1 2参数选择 1 2 1 膜型号的选择 1 各型号反渗透膜的适用范围 水质类型或用途水质类型或用途HydranauticsDowKOCH TDS 1000mg LESPA CPA LFC BW30 365 400 BW30LE XLE XR 365 400 575 HR Premium 365 400 HR 365 400 575 ULP 400 575 TDS10000mg LSWCSW30 SW30HR 320 380 HF 370 560 SS SS Premium 300 365 46 5 540 半导体行业 除 TOC CPA ULTRAPUR E SG30 400 SG30LE 430 XR 365 400 575 卫生型SanRORO 4040 390 FFHR NW 卫生热消毒型SanRO HSHSRO 4040 390 FF 抗污染膜LFCBW30 365 400FRFR 365 400 575 乳制品浓缩分离QUALSEP DairyRORO 3840 30 FF RO 3838 30 FF RO 3838 40 FF RO 3838 64 FF RO 390 FF RO 8040 48 FF RO 8040 64 FF 2 各型号纳滤膜的适用范围 水质类型或用途水质类型或用途HydranauticsDOWKOCH 普通型ESNA 脱色HYDRACoRe 脱盐 除硬度 NF90 400S 除硬度 NF200 400 NF270 400 SR2 工艺物料脱盐 NF 1 2 2 设计软件参数选择 1 设计水温 一般15 2 膜数量计算 通常4 膜的设计产水量为250L h 8 寸膜的设计产水量为1000L h 单支膜设计产水量 产水量 膜数量 3 系统回收率 系统回收率参照 反渗透水处理设备 GB T 19249 2003设计 同时根据具体 的设计调整 小型设备 日产水量 100m3 d 4m3 h 30 中型设备 日产水量 100 1000m3 d 4 40m3 h 50 大型设备 日产水量 1000m3 d 40m3 h 70 4 水通量 Hydranautics 原水水质类型原水水质类型地表水 地表水 SDI 3 5 井水 井水 SDI 3 反渗透水反渗透水 SDI 1 参考水通量8 14GFD14 18GFD20 30GFD DOW 给水类型给水类型给水给水SDI元件最大回收率 元件最大回收率 典型通量典型通量gfd L m2 h RO产水SDI 130 22 37 井水SDI 319 18 30 MFSDI 317 16 27 地表水 传统过滤SDI 515 14 24 MFSDI 314 13 22 废水 传统过滤SDI 512 11 19 深井 MFSDI 313 13 22 15 海水 表面取水SDI 510 11 19 KOCH 给水类型给水类型 系统水通量系统水通量 gfd L m2 h 第一支膜最大通量第一支膜最大通量 gfd L m2 h MF12 13 20 33 17 29 市政废 水传统8 10 14 17 14 24 MF10 14 17 24 20 34 工业废 水传统8 12 14 20 15 26 MF17 20 29 34 23 39 河水 传统10 14 17 24 17 29 MF17 20 29 34 23 39 地 表 水 湖水 传统12 16 20 27 18 31 深井传统17 20 29 34 23 39 MF18 22 30 37 23 39 井 水 浅井 传统13 17 22 29 20 34 MF17 20 29 34 20 34 滩井 传统10 14 17 24 18 31 MF17 18 29 31 20 34 海 水 表层 海水传统8 12 14 20 15 26 RO透过液 34 51 30 51 1 2 3 工艺设计参数选取 1 RO NF系统设计 预处理水量预处理水量 反渗透 纳滤产水 回收率 高压泵 高压泵 根据RO计算软件的设计结果选型 一级高压泵出口压力 3年计算结果 0 1bar 二级高压泵出口压力 3年计算结果 1 2bar 膜数量及排列方式 膜数量及排列方式 根据RO计算软件进行模拟 2 清洗系统 清洗泵的选择 扬程 5kg 3 4kg 30 40m 流量 按压力容器的个数选择 单支压力容器 并联的个数 8英寸或8 5英寸压力容器 流量为133 151L min 7 9t h 6英寸压力容器 流量为57 76L min 3 5t h 4英寸压力容器 流量为34 38L min 2t h 清洗水箱的选择 对于正常污染时 按下式计算 对于严重污染时 可将溶液体积加倍 每根4 40 膜元件配制2 2加仑 0 00836m3 溶液 每根8 40 膜元件配制8 7加仑 0 033m3 溶液 清洗用保安过滤器 通常采用孔径为5至10微米的过滤器以除去清洗出来的污垢 RO清洗箱加热器或冷却器 清洗的最佳温度是35至45 应注意在再循环期 间RO清洗泵会产生热量 2 超滤设计规范 2 1设计原始资料 超滤设计所需提供的原始资料 水源类型 浊度 色度 胶体物质 出水要求 2 2超滤膜参数 膜的截留相对分子量与平均孔径的关系 截留相对分子质 量 近似平均孔径 nm 对应的纯水渗透速率 L m 2 h 1 应用范围 5002 19 20002 415 50003 068 100003 860 去除胶体硅 热原 超纯水 300004 792 500006 6305 10000011 01000 30000048 0600 RO预处理 去除胶 体硅 降低浊度 去除微生物 进口超滤膜的适用范围 水质类型或用途水质类型或用途HydranauticsKOCH 除热原 超纯水PM10 1万分子量 RO预处理 除浊 除 微生物等 P100 10万分子量 RS 15万分子量 卷式 HYDRAcap 15万分子量 PM100 10万分子量 电泳漆2120 5万分子量 国产超滤膜的适用范围 类型类型天津膜天天津膜天杭州西斗门杭州西斗门山东招远山东招远 除热原UEOS 6千分子量 UBOS 1万分子量 UEIS 6千 1万 HUF 125 10 1万 UFOB 2千 6千 普通型UPIS 2 5万 内 压 UWIA 6 8万 内 压UPOS 2万 外压 HUF 125 30 3万 HUF 125 50 5万 HUF 125 100 10 万 UFIB 1千 100万 抗污染型UIF 8万 15万 电泳漆UQIA 6万 2 3超滤系统设计 2 3 1确定超滤运行方式 超滤系统的运行方式可分为 循环模式和死端模式两种 根据原水的水质情况 选择不同的运行方式 死端过滤死端过滤 原水以较低的错流流速进入膜 管 浓缩水以一定比例从膜管另一侧排出 产水在膜管过滤液侧产出 死端过滤端的操 作成本低 但回收率和系统的出水能力可能 会受到限制 水回收率通常是90 99 由原 水中微粒的浓 度来决定 很多工业水系统按 死端过滤模式设计 循环过滤循环过滤 当原水中悬浮物含量较高 时 就需要通过减少回收率来保持纤维内 部的高流速 这样就会造成大量的废水 为了避免浪费 排出的浓水就会被重新加 压后回到膜管内 这就称为循环模式 这 UF 原水产品水 浓水 UF 产品水 浓水 原水 会降低膜管的回收率但整个系统的回收率仍然很高 在循环模式中 进水连续的在 膜表面循环 循环水的高流速阻止了微粒在膜表面的堆积 并增强了通量 选择原则 选择原则 当原水悬浮物和胶体含量较低时选用死端过滤方式 例如水源为井 水 自来水等 当原水悬浮物和胶体含量较高时选用循环过滤方式 例如水源为地 表水 2 3 2计算超滤系统各单元 超滤系统由超滤提升泵 反洗泵 快冲泵 化学清洗泵超滤膜组成 超滤膜的连接方式为全并联 为提高运行稳定性 可将系统分为几组独立并联 运行 每组中又有n支膜并联工作 超滤系统以单组为设计单元 配备各种泵 仪 表 管路等 1 确定超滤的工作时间确定超滤的工作时间 超滤系统为间歇运行 即正常制水 反冲洗 快冲洗 正常制水 其中反冲洗 和快冲洗时不产水 因此在设计超滤中要根据实际的运行时间核算小时产水量 运行周期 包括工作时间和冲洗时间 通常反冲洗用时1min 快冲洗用时 0 5min 再加上阀门切换用时 冲洗一般历时5min 超滤膜工作时间根据冲洗频率 确定 即 冲洗频率根据原水水质确定 一般1 2次 小时 冲洗频率 工作时间 min60 2 核算小时产水量核算小时产水量 由于超滤为间歇运行 且运行中又有自耗水 因此需根据计算出的工作时间核 算实际的小时产水量 自耗水量为超滤反冲洗水 反冲耗水量可根据超滤膜的数量 冲洗流速等计算 出 设计时可先统一按产水量的5 进行设计 然后再通过膜数量进行校核 产水量 反冲洗耗水量 自耗水量 实际工作时间根据超滤的运行周进行计算 冲洗次数 冲洗时间 冲洗历时求每天工作时间 每天时间工作时间 用户要 核算小时参数量 实际工作时间 自耗水量用户要求产水量 小时产水量 3 计算超滤膜数量计算超滤膜数量 根据用户要求产水量 单支膜面积 单支膜通量计算获得 单支膜设计通量单支膜面积 用户要求产水量 膜数量 根据系统的大小选择不同产水能力的超滤膜 4 8 10 再根据膜型号从 样本中查到膜面积 单支膜设计通量根据 设计参数表 选取 4 提升泵选型提升泵选型 死端过滤系统 系统回收率 用户要求产水量 提升泵流量 循环过滤系统 通常循环倍数取循环倍数 系统回收率 用户要求产水量 提升泵流量 2 在循环过滤系统中 理论设计是分设提升泵和循环泵 实际设计中可将提升泵 和循环泵合并 用变频器进行调节 这样即降低了投资 系统运行又较为灵活 当 水质好时可采用死端形式 水质差时可采用循环形式 提升泵的扬程一般为20m 5 快冲泵和清洗泵快冲泵和清洗泵 膜数量清洗流速快冲清洗水泵流量 单支膜快冲 单支膜快冲 清洗流速可根据 设计参数表 选取 快冲 清洗泵扬程一般为13 15m 2 3 3设计参数选择 KOCH 具体算法见 具体算法见 KOCH计算表计算表 设计参数表设计参数表 基本参数循环过程参数反洗参数快冲参数 循环流速 gpm m3 h 进出口压力 降 psi 快冲流速 gpm m3 h 进出口压力降 psi 水质类型 通量 gfd lmh 回收率 保安过滤 m 8 10 48 72 反洗通量 gfd lmh 反洗 压力 psi 加药 反洗 8 10 48 72 自来水 NTU25 无前处理 40 68 90 95100 70 16 110 25 812 100 170 15是 812 地表水 5 NTU 25 无前处理 50 85 90 95100 50 11 70 16 69 100 170 15是30 7 50 11 46 地表水 NTU 5 多介质预处理 65 110 90 95100 100 170 15否30 7 50 11 46 地下水 NTU 5 无前处理 75 127 90 95100 100 170 15否30 7 50 11 46 深度处理废水 NTU 5 油 脂 1ppm 60 100 90 95100 100 170 15否30 7 50 11 46 深度处理废水 NTU 20 50 85 90 95100 100 170 15否30 7 50 11 46 城市中水 NTU 20 40 68 90 95100 70 16 110 25 812 100 170 15是 812 海水 NTU 50 40 5090 95100 50 11 70 16 69 100 170 15是30 7 50 11 46 海水 NTU 5 TOC 5 60 100 90 95100 100 170 15否30 7 50 11 46 精选范本 供参考 3 微滤设计规范 3 1微滤膜的应用范围 孔径 m用途 12微生物学研究中分离细菌液中的悬浮物 3 8食糖精制 澄清过滤 工业尘埃重量测定 内燃机和油泵中颗粒杂 质的测定 有机液体中分离水滴 憎水膜 细胞学研究 脑脊髓液 诊断 药液灌封前过滤 啤酒生产中麦芽沉淀量测定 寄生虫及虫 卵浓缩 1 2组织移植 细胞学研究 脑脊髓液诊断 酵母及霉菌显微镜监测 粉尘重量分析 0 6 0 8气体除菌过滤 大剂量注射液澄清过滤 放射性气溶胶定量分析 细胞学研究 饮料冷法稳定消毒 油类澄清过