反渗透系统基本组成解析

反渗透系统根本组成解析反渗透系统设计概述反渗透系统根本组成局部1)原水供水单元：原水可能是自来水、地下水、水库水或要考虑避开二次污染，防止沙土、灰尘等机械杂质污染和发酵、水藻等生物污染的发生。2〕预处理系统:针对原水得水质指标和水源特点，设置合理的预处理系统，保证经过预处理的水质能够到达反渗透系统COD、SDILSI等的要求.对于肯定的原水，不同数量和系统参数的选择。在目前越来越多的反渗透系统被用于地表水和回用污水的状况下，为了保证系统性能和和效率，推荐优先选用膜法预处理(超滤/微滤)。请参考本书卷首较为具体的“美国海德能公司反渗透纳滤设计导则“.3)高压泵系统：高压泵系统的压力〔扬程)和流量的选择主IMSdesign保证系统的安全牢靠，在实际选型时，可以在计算结果推举选10%扬程和流量规格.反渗透高压泵要求使用性能高度稳定的耐腐蚀泵。泵系统一般由给水泵和高压泵组成，给水泵加在保安过滤器之前，用于高压泵供水和低压冲洗。在高压泵出口一般要安装手动调压阀和慢开电动阀。手动调压阀用于调整泵的出力,电动阀可以防止高压泵启动时发生水锤现象。RORO水阀门等组成，是反渗透系统的核心。本章内容主要针对RO件数量和排列的选择以及设计方案的评价和优化等.过程监控，一般要配备温度表、pH导率表、氧化复原电位计等仪表.反渗透系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺模拟流程模拟屏执行，同时设有手动操作按钮和掌握室操作按钮，系统具有联锁保护功能及报警指示功能。请参考本书第七章及第十三章相关内容。〔容积和配置取决于后续工艺要求及用水量调整需要，在产水储存单元的设计中要考虑防止发生背压.计参考第八章“污染与清洗”。反渗透系统设计一般步骤1〕落实设计依据：原水水质和原水类型，产水的具体水质指标。在拿到原水水质资料时肯定要确认水源的类型，可能的为关键的.在污水回用处理工程中，需要反复落实排放水的水质可行性。2)确定预处理工艺及其效果，主要是对于经过预处理之后水质指标确实认。我们所讲的反渗透给水或系统进水就是指经过预处理之后的水质。3〕膜元件选型元件选型指导地形图.4)确定膜通量和系统回收率RO的种类和单位面积的产水通量〔gfdL/m2h)和回收率.产水通量可以参照海德能设计导则。回收率的设定要考虑原水中含有的难溶解性盐的析出极限值(饱和指数)、给水水质的种类和产JR膜污染的可能性大大增加，造成产水量下降，清洗膜系统的频率会增多，维护系统正常运行的费用增加。所以,在进展设计系统时,在条件可能的条件下,期望宽余的设计产水通量和回收率.5〕排列和级数J(gfdQp〔gpd〕值，所需理论膜元件数量Ne安以下方程计算。〔7—1〕Qp〔gpd〕J单位面积产水通量(gfd〕S(ft2)f污染指数Ne理论膜元件数通常RO系统排列方式以2:1的近似比例排列的方式较多。［例题]产水水量60000gpd设计Flux14gfd400ft2解答∶按公式(7-1〕计算理论膜元件数量理论膜元件数量〔四舍五入)6芯装膜壳计算)(四舍五入〕各段压力容器的数的打算RO系统以2：1方式排列时，膜元件以〔16∶8〕的方式排列。RO系统以4:2:1方式排列时，24/(4+2+1)=3.42，膜元件以〔13.76∶6.856∶3.436〕系统为(14∶7∶3〕方式排列。IMSdesign6)优设计依据设定的单位面积的产水通量J，回收率，水温变动范围，争论争论膜组件的排列列方式,设计计算压力，流量。这时使用海德能公司供给的RO〔IMSdesign〕可以很便利的邦助客户完成这个关键任务。因素的根底上计算为了满足这个产水要求所需的膜元件数〔Ne〕。依据回收率,估量压力容器数(Nv)和系统排列方式。以上的条件输入到设计元件中,通过种种的排列计算，得到进水的操作压力，产水水质，同时可以得到各个段的膜元件的性能,选择最优组合。6。3流程配置膜单元〔RO模块)由标准支架和膜壳压力容器、连接收道及进水、浓水和产水总管组成。膜元件安装在压力容器中。压力容器两端有产水出口，位于端板的中心，进水和浓水口分别1-7如图—1壳之间的间隙隔开,防止进水的短路现象，迫使进水全部通过膜元件的流道.在进水流经每只元件时，局部进水体积转化为产的产水的盐度延浓水走向增加，在进水处最低，在浓水口最高。系统的压力容器背分为几组,叫做浓水分段，在每一段中的压力容器平行并联。每段所含的压力容器数目延进水走向削减，2:1，如图—2所示.可以看出进水通过压力容器的流量分布呈金字塔形:在塔底的进水流量高,在塔顶的浓水流量相对低.随着进水流量的减小，平行压力容器数目逐段递减。全部组件的产水最终集合到一个共同总管中。这种锥形排列使整个系统的每个容器保持相近的进水/浓水比例，这个比例要符合膜元件的技术规格要求.流量过高会引起压力损失过大或可能的膜元件损害。流量过低则不能形成紊流，膜外表盐的浓度会过高。对于RO中的膜元件数.为了避开在膜外表形成过渡的浓差极化，每只膜元件的回收率不能超过18%。在苦咸水淡化RO常在工程设计中承受9％左右的单个元件回收率.这样由6RO2根组件时并联回收率为60％，3根组件时〔2：1排列〕75%7芯组件,285％。浓水循环最简洁的膜单元是只装一只膜元件的一根膜壳压力容器。最小的系统承受这种配制,产水回收率通常限制在15％.为了增加系统的回收率，将局部浓水返回到进水泵吸入口。浓水循环配制如图-3所示，主要用在格外小的反渗透系统中.这种设计的优点在于RO单元格外紧凑.浓水循环的缺点在于,为了保持高进水流速，需要用较大的泵.这样能耗就比多段设计要高。由于在进水中掺合了浓水，平均进水盐度会增加，进水压力和产水盐度都会增加。浓水分段(多段系统)RO图—4中是一个简化的两段式RO第一段的浓水作为其次段的进水,这就是所谓“浓水分段”。多段单元中的流量和压力用进水及浓水阀门掌握.高压泵出口RO排放口，用于掌握进水压力和回收率.产水流量安排在一些状况下，需要平衡段间产水流量，比方增加后段的下面介绍的两种设计配置方案来实现。产水背压一种方案是在首段的产水管上安装一个阀门通过这个阀门的限制，增加了产水背压，降低了净驱动压之后产生。段间增压其次种方案是在浓水管线上安装一个段间增压泵，如图-6所示。增压泵将增加二段的进水压力，从而增加产水流量.RO这种方案由于产水限制阀门增加了额外的动力损失，系统的能耗增加了。段间泵设计需要对段间总管进展改造,并增加一个泵单元。投资本钱高于第一种方案，但能耗较低。二级反渗透在一些应用中，单级反渗透系统的产水无法能够满足对盐RO率或水温太高。苦咸水RO系统，但产水需要供给高压锅炉或电子工业。为了进一步降低产水盐度，一级RO产水要进展二级RO部一级产水进展二级RO不需要任何预处理.RO量一般设置为20GFD，回收率为85％-90％。在二级系统中，RORO系统有很多配置形式。图—7是一种局部二级系统。局部二级假设局部二级处理就能到达产水要求，结合二级系统的高通量设计,这种局部二级配置会比完全二级配制的投资和运行本钱要低的多。单级反渗透设备，反渗透直饮水设备,反渗透设备二级浓水中的含盐量通常比一级进水的含盐量要低。所以将二级浓水返回到一级进水中会有助于降低进水盐度，增加整体的水利用率。RO可按以下步骤确定生产肯定量的产水的系统的近似大小(膜元件