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    反渗透膜系统设计原则依据


    作者:网站管理员 来源:本站原创 日期:2017-11-22 11:27:14 点击:315 属于:行业新闻

       反渗透膜的优化设计应充分考虑膜组件的放置方式与水力形态的关系、中空纤维膜的管径与长度的关系。中空纤维膜组件有两类:外压型和内压型。目前最常见的是外压型中空纤维膜组件,为了获得持续稳定的膜通量,中空纤维膜组件的优化设计就显得非常重要。

                              反渗透膜

      反渗透膜设计过程中,产水流量、产水水质及进水水质三项依据是最基本的设计依据。膜系统设计条件的进水水质是预处理系统的产水水质,不仅水体的各类成分指标应满足膜系统的要求,还可能因为投加的阻垢剂与分散剂使膜系统给水的难溶盐饱和度相应提高。

      膜系统设计的最大影响因素是原水的潜在污染趋势,原水中存在的颗粒和胶体会引起膜元件的污堵,并随着进水的逐渐浓缩而累积在反渗透膜表面,预处理后的产水其淤积密度指数(SDI,又称污堵指数)与水中上述残留污堵物质的含量有相当好的对应关系,膜表面这些污堵物的浓度与膜系统的通量和回收率成正比,通量设计得越高的系统,将会出现更快速的污堵并需要更频繁的化学清洗措施。

      设计膜系统时应该保证系统内每支膜元件都在推荐的运行范围内,以便减少污堵,杜绝膜元件的机械损坏,膜元件的运行条件范围包括:膜元件的最高回收率、最大通量、最小浓水流量和最高进水流量,原水潜在污染越高,就应该越严格执行上述运行参数。

      整个膜元件平均通量与系统内膜元件的总有效膜面积有关,是设计的特征参数,便于设计者快速的估算出某一新系统所需膜元件的数量,原水水质好可以采用较高的设计通量而原水水质差则应该采用较低的设计通量,当然,即使是在同一类的水质条件下,关注重点在初期投资的话,可以选择较高的设计通量值,而关注长期运行成本的话,应该尽量选择较低的设计通量值,设计导则中所列的通量值及其范围,是绝大多数系统设计时所选的典型取值,但并不代表不能超过该范围。

      这些设计导则中的建议参数是基于设计考虑周全、运行管理良好、每年进行4次化学清洗且为连续运行模式这样的假设,如果超过所建议的参数极限将会产生更频繁的化学清洗,产水量会快速下降,进水压力会增加,膜的寿命会缩短,进而增加系统的故障率和运行成本。只要最大压差和最高压力不超过极限,短时间内稍微超极限一点运行是可以接受的,反之, 较高的估计发生污堵的可能性,即选择了保守的设计方式,就会获得长久无故障运行和更长膜寿命的效果。系统设计者应根据项目特点进行设计优化,在设计之前必须充分收集原水水质分析报告等系统设计资料,资料越齐全,系统的设计就越有针 对性,也就越能满足用户的需要。

      反渗透装置设计时,在产品水管路系统中应尽可能避免设备在运行时背压的产生与存在,即反渗透膜在任何时候都不允许承受反压。因为背压的产生可能会使膜元件的膜袋粘合线破裂,造成膜元件的永久性损坏。世韩CSM反渗透膜元件允许的静背压必须小于5PSI。另外,由于膜袋粘合线的破裂是由于膜袋两侧的压差过高所致,而并非流量原因,所以在反渗透出水系统中设置逆止阀等手段均不能彻底解决问题(因逆止阀不能瞬间关闭,也不保证绝对零回流)。一般说来,我们建议大型装置产品水管道上应安装爆破膜装置。装设爆破膜一是为了防止运行管理人员疏忽,在设备运行时忘记打开产品水出口阀门(产品水出口装设阀门是为了在对系统进行膜元件清洗做关闭使用);二是防止系统出现意外而导致背压过高,造成反渗透膜的永久性损坏破损。

      总的说来,设计者在进行实际反渗透工程设计及设备设计时,应首先根据现场条件(原水水质、环境空间)和用户侧重要求,灵活运用各方面有利条件,配置完善的预处理,确定最合适的系统配置方式、膜的水通量和膜元件的回收率,以使用户获得最大的投资效益。

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