反渗透装置的设计因素及设计导则
反渗透除盐装置的正确设计与否,直接关系到膜元件(组件)的使用寿命,在设计反渗透除盐装置时应充分考虑哪些因素呢?
1.根据用户需要,确定反渗透装置的出力、系统回收率、系统脱盐率。
2.根据技术经济比较,选择合理的膜类型和膜构型。
3.根据已知条件,计算所需膜元件(组件)的数量。
4.测算膜组件合理的排列组合,尽量使各段膜元件的出力和压降相当。
5.选择合适的高压给水泵,确定合适的安装位置。
6.合理选择连接管道,如材质应耐腐蚀、耐高压。
7.合理选择与水接触的就地仪表及探测敏感元件。
8.确定集中控制盘与就地控制盘的内容。
9.合理选择使用阀门的类型,如球阀、蝶阀、截止阀、针型阀等。
10.确定高压给水泵的启动方式。
11.确定反渗透装置本体进水与出水和外部的连接方式与要求。
表1 不同给水对应的不同膜元件水通量
ro给水类型
水通量/[gal/(ft2·d)]
ro给水类型
水通量/[gal/(ft2·d)]
市政废水
8~12
井水
17~20
河水
10~14
ro渗透水
20~30
注:每天每平方英尺的加仑数,1m3/(m2·d)=25.4gal/(ft2·d)。
表2 不同膜元件规格所具有的膜表面积
膜元件类型
膜表面积/ft2
膜元件类型
膜表面积/ft2
φ4〞×40〞
(长)
80
φ8〞×40〞
(长)
325
φ4〞×60〞
(长)
120
φ8〞×60〞
(长)
525
系统回收率的计算
生产膜元件的厂商均对系统中膜组件(或膜元件)的大回收率做了规定,在设计中可依此计算并应严格遵守。例如:
表3 φ8in×40in(ca膜)系统中膜组件的大回收率
膜元件数/每个压力容器
1
2
3
4
5
6
大回收率/%
16
29
38
44
49
53
表4 φ8in×60in系统中膜组件的大回收率
膜元件数/每个压力容器
1
2
3
4
大回收率/%
20
36
47
55
根据下表,当系统回收率为75%时,可粗略计算得到6m长和4m长膜组件的排列组合,如下表所示。
表5 6m长膜组件的排列组合
段数
第一段
第二段
每段膜组件占膜组件总数的倍数
2/3
1/3
表6 4m长膜组件的排列组合
段数
第一段
第二段
第三段
每段膜组件占膜组件总数的倍数
0.5102
0.3061
0.1837
下面我们根据一个例子进行解答:
比如要求系统回收率为75%,分别计算6个6m长膜组件和6个4m长膜组件的排列组合。
6m长膜组件组合计算
第一段所需膜组件数6×(2/3)=4;
第二段所需膜组件数6×(1/3)=2
故6m长膜组件可采用4-2排列,即第一段有4个膜组件采用并联,第二段有2个膜组件采用并联,然后两段串联起来。
4m长膜组件组合计算
第一段所需膜组件数6×0.5102=3.0612≈3
第二段所需膜组件数6×0.13061=1.8366≈2
第三段所需膜组件数6×0.1837=1.1022≈1
故4m长膜组件可采用3-2-1排列,为以计三段。
关键词:水处理设备,反渗透设备,软化水设备,纯净水设备,超纯水设备
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