反渗透和纳滤系统的地设计

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1、实用标准文案  反渗透和纳滤系统的设计   反渗透和钠滤系统通常包含预处理设备、反渗透/钠滤设备和后处理设备。设置预处理部分的目的是调整原水的水质使其符合反渗透和纳滤系统的进水水质要求。后处理工序的目的有两个，一是调节反渗透和纳滤的产水成分使其符合使用目的，二是使浓水符合排放标准。   在设计反渗透和纳滤系统时，正确掌握原水水质和对产水的要求是最基本的要素，对各个装置的设计进行优化组合是保证系统的正常运行必不可少的重要环节。下面针对反渗透和纳滤系统的设计进行论述。   1   系统配置   1、1概述   在反渗透和纳滤系统的设计中，（1）膜

2、元件型号的选择；（2）水通量选择（单位膜面积的产水量，GFD或LMH）；以及（3）回收率，都是重要的事项。一般尽可能设计高的回收率，这样可以降低供给水的量，减少预处理的成本。但是，系统的回收率过高时会有以下的不利因素需要考虑：   ⑴结垢的风险增大，需要添加阻垢剂；   ⑵产水的水质下降；   ⑶运行操作压力增高，泵和相关设备的费用增加。   产水量和回收率的设计一定要符合安全的标准。一般建议要有一定的设计弹性。使用某公司的膜元件时注意参看该公司的设计导则。   系统的运行方式一般分为连续操作和批式操作两种。批式处理是指储存一定量的进水，一定

3、期间内处理产水和浓水，一般在小规模的浓缩工程和水量小或连续供水不足的场合被采用。连续操作是设定一定的回收率和产水量，基本上以一定的操作压力进行连续地分离处理产水和浓水，大规模的反渗透和纳滤装置都采用连续过滤。   1、2单元件系统   单元件系统是最小的反渗透或纳滤系统，虽然只包含一支膜元件，但是配套设备却很完整。因此熟悉了解单元件系统的结构和设计，对理解大系统的设计是十分有帮助的。控制适当的给水范围（最大给水流量和最小浓水流量），防止由于浓差极化所引起的水通量减少和膜污染非常重要。由于该系统仅采用一支膜元件，而设计要求单支40英寸的膜元件浓

4、水排放量与产水量比的最小值为5：1（约相当于18%的回收率），因此单一膜元件系统很难达到较高的系统回收率。为了提高回收率，系统流出的浓水的一部分可以返回到给水处。采用部分浓水回流的方式可以增加回收率（一般可增加到50%），但是由于有部分浓水返回到进水，会导致产水的水质下降。   1、3单段系统的排列精彩文档实用标准文案   把单支膜元件并联起来排列就成了单段系统。单段系统中包含两个以上的膜元件。单段系统的排列和单元件系统的排列意义相同，系统的回收率一般在15—50%之间。为了提高回收率，可以在每一个压力容器内串联更多的膜元件。膜元件串联的数量

5、和回收率之间的关系见下表：   膜元件串联数量             1             2             3            4             5             6            最大回收率，%             16             29            38            46           53             59   1、4多段系统的排列   当要求系统的回收率高于50%时，可以采用多段系统。多段系统是指第一段的浓水作为第二段的进水，第

6、二段的浓水作为第三段的进水，以此类推。每段的进水一部分变成产水，后一段的进水流量会减少，含盐量会升高，所以后段的膜元件数量要比上一段的膜元件数量少，以保证正常的进水流量。一般的排列方式是2：1或4：2：1。通常，两段系统可以把回收率做到50—70%，三段系统回收率做到75—90%。   在多段系统中，浓水侧的渗透压不断升高，有时会发生净驱动力（NDP）不足的现象。造成前段产水和后段产水不均衡。这时有三个解决方法：  ⑴在每个段间加增压泵，以提高后段的驱动力；  ⑵在第一、第二段产水侧设置节流阀门。通过增加产水背压的方式，降低前段产水量，保持整

7、体有效压力（NDP）的均衡。采用这个方法时，系统停止运行时有可能造成背压（产水侧压力大于进水侧压力）。在设计以及操作时必须谨慎处理。   ⑶前后各段采用不同过滤阻力的膜元件。前段采用阻力大的膜元件，，人为降低前段的产水量，后段采用阻力小的膜元件，以保证产水量。   1、5多级系统   在一些应用中，单级反渗透的产水水质无法满足用水的要求，为了尽可能的降低产水含盐量，前一级反渗透的产水作为下一级反渗透的进水被称为多级反渗透系统。设计多级反渗透系统时，根据产水水质的要求，可以考虑第一级的产水全部进入第二级或部分进入第二级反渗透系统。如美国海德能公

8、司的分裂式部分二级设计的海水淡化系统中，第一级中采用海水淡化反渗透膜元件SWC系列，后端高浓度的产水作为第二级低压型ESPA膜的进水，经过二级处理的产水和第一级前段