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
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水通量/[gal/(ft2·d)]
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RO给水类型
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水通量/[gal/(ft2·d)]
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市政废水
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8~12
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井水
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17~20
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河水
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10~14
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RO渗透水
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20~30
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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
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膜表面积/ft2
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膜元件类型
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膜表面积/ft2
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Φ4〞×40〞
(长)
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80
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Φ8〞×40〞
(长)
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325
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Φ4〞×60〞
(长)
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120
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Φ8〞×60〞
(长)
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525
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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)的最大回收率做了规定,在设计中可依此计算并应严格遵守。例如:
表3 Φ8in×40in(CA膜)系统中膜组件的最大回收率
膜元件数/每个压力容器
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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最大回收率/%
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16
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29
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38
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44
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49
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53
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表4 Φ8in×60in系统中膜组件的最大回收率
膜元件数/每个压力容器
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1
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2
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3
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4
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最大回收率/%
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20
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36
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47
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55
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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
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第一段
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第二段
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每段膜组件占膜组件总数的倍数
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2/3
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1/3
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表6 4m长膜组件的排列组合
段数
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第一段
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第二段
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第三段
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每段膜组件占膜组件总数的倍数
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0.5102
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0.3061
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0.1837
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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。