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反渗透系统设计前应考虑的情况


来源:网络    发布日期:2020/11/18 11:17:43

    设计的最终目的是为了运行,设计必须考虑运行的安全、可靠、经济、易于操作和维护以及环境保护等方面。其中安全包括人身安全和设备安全,其在设计考虑时应放在首位。设计工程师在设计时就应该考虑他所设计的全套系统设备如何安装及如何运行和维护,而运行人员则需要了解设计,在运行中遵循之。

 


    综上所述,RO系统的设计,除了 RO给水需要有完善的预处理以外,膜的水通量(即单个膜元件的产水量)和膜元件回收率对RO系统本身来说是首要问题,元件的水通量和回收率过高可能造成膜的污染速度过高和过于频繁的化学清洗。

    膜元件制造厂商一般都提供设计导则供设计者遵循,导则中对于不同的给水水源和SDI值规定了最大膜元件产水量、最大膜元件回收率和最大给水流量(防止膜卷伸出)RO装置的运行,对产水量和系统回收率的控制非常重要,根据产品水流量表和排水流量表控制髙压泵出口阀和RO排水阀(这个阀门的压降很大),要维持表计的准确性,表计需要校准。

    从前面介绍可知盐的透过量与压力无关(亦即与产水量无关),而与膜两面的浓度差和温度有关。所以当产水量低时脱盐率降低,且极化严重时脱盐率降低;当膜发生污染和结垢,往往使膜表面粗糙,使流层增厚而使极化严重,这时脱盐率也会降低。运行当中可能出现的问题有:元件之间连接件的O形密封圈和出水管接头的O形圈密封发生世漏;膜口袋粘接线破裂,膜被硬颗粒划破;由于高压泵启动时发生水力冲击负荷(水锤)使膜元件或其连接件破损,膜元件压降过大而产生的膜卷伸出损坏;以及醋酸纤维素膜被细菌侵袭而发生伴随流而使脱盐率降低。在正确的设计、运行和维护条件下这些情况都可以避免发生,然而膜本身的水解则是醋酸纤维素膜不可避免的,其脱盐率将随时间不断降低。


    如果元件的O形密封圈与压力容器内壁之间发生泄漏,这会有一部分给水没有经反渗透膜元件而是发生旁路,这不仅降低了效率,并且在流量表上反映不出来,实际上这时系统的回收率己高于由产品水流量表和排水流量表计算出来的回收率,这种情况必须避免。为防止膜口袋粘接线破裂,在设计上必须考虑静背压问题,对醋酸纤维素膜元件任何时候产品水侧的压力都不能高于给水及排水的压力,即膜不允许承受背压;粘接线的破裂是由于膜口袋两侧的压差而非流量,所在系统中设置逆止阀等均不能彻底解决问题(逆止阀不能瞬间关闭,不能保证绝对严密)RO产品水管上应装设爆破膜(装设爆破膜是防止运行人员疏忽,忘记打开产品水出口阀门,产品水出口装设阀门是为了清洗膜元件时作关断用)。

    防止膜被硬颗粒划破,在设计上要釆用可靠的5^m保安过滤器。5^111烛式弹筒过滤器用于保护高压泵和膜元件,已是十分成熟的经验。RO系统的给水SDI要靠预处理系统的正确设计和运行来保证,而不能靠SfIm过滤器。为防止发生水锤在给水泵出口应装设慢开门。为防止膜卷伸出,要求设计时给水的流量不能超过设计导则规定的数值,运行时单个膜元件的压降不允许超过规定值,单个膜元件的压降必须小于68. 9kPa(IOpsi)。

    在设计的系统中应考虑在5^11X1过滤器之前装有符合RO给水要求的排放阀。在RO停运后需要进行冲洗,对复合膜元件来说最好釆用渗透水进行冲洗,以及考虑短期停运和长期停运保护。

    反渗透系统设计时也必须遵守设计工作的一般原则。同时由于反渗透系统的特殊性,还必须遵守一些特定的原则,能否设计好反渗透系统是反渗透系统能否安全可靠地长期运行的关键。为了保证设计工作的顺利进行,在系统设计前应该充分收集相关的各种信息并进行分析,在整理这些信息的基础上再设计反渗透系统。这些信息主要包括以下内容:

    (1) 历年来原水水质全分析资料,水质变化情况等各种水质资料。

    (2) 不同膜元件生产厂家的设计导则以及不同膜元件生产厂家产品的性能差异,同一厂家不同系列产品的性能特点等资料。

    (3) 用户所需求的设计产水量、产水水质、系统回收率,应了解产水用途、是否允许故障停产,如不允许时维持生产所需要的最低水流量及用户对系统分组有无要求。

    (4)其他相关情况,如用户对系统的控制水平有无要求,是自动、半自动、还是全自动,本设计应该包括的详细范围,是否进行过小型试验,小型试验的结果如何,在同一水系或同一地区是否有反渗透系统在运行,运行结果如何,对本设计是否有相关的借鉴作用

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