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反渗透膜元件的设计反渗透膜元件的设计反渗透膜元件的设计反渗透膜元件的设计、、、、运行和维护运行和维护运行和维护运行和维护美国海德能公司2009年4月7日错流过滤和回收率错流过滤和回收率错流过滤和回收率错流过滤和回收率进水进水进水进水浓水浓水浓水浓水产水产水产水产水进水进水进水进水浓水浓水浓水浓水全量过滤全量过滤全量过滤全量过滤错流过滤错流过滤错流过滤错流过滤•首先首先首先首先，，，，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出切向流速能使原水中的污染物随浓水排出切向流速能使原水中的污染物随浓水排出切向流速能使原水中的污染物随浓水排出;;;;•其次其次其次其次，，，，切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层;;;;•因此因此因此因此，，，，我们需要保证单只膜元件回收率不超过我们需要保证单只膜元件回收率不超过我们需要保证单只膜元件回收率不超过我们需要保证单只膜元件回收率不超过15%15%15%15%;;;;•浓水浓水浓水浓水////产水的比例最小不低于产水的比例最小不低于产水的比例最小不低于产水的比例最小不低于5:15:15:15:1。。。。切向流速切向流速切向流速切向流速浓差极化的危害浓差极化的危害浓差极化的危害浓差极化的危害•首先首先首先首先，，，，浓差极化会导致膜界面层的浓度上升浓差极化会导致膜界面层的浓度上升浓差极化会导致膜界面层的浓度上升浓差极化会导致膜界面层的浓度上升，，，，其渗透压也其渗透压也其渗透压也其渗透压也同时提高同时提高同时提高同时提高，，，，从而使膜元件的运行压力上升从而使膜元件的运行压力上升从而使膜元件的运行压力上升从而使膜元件的运行压力上升。。。。•其次其次其次其次，，，，浓差极化会使膜两侧的浓差极化会使膜两侧的浓差极化会使膜两侧的浓差极化会使膜两侧的ΔΔΔΔCCCC增加增加增加增加，，，，使产品水的盐透使产品水的盐透使产品水的盐透使产品水的盐透过量增加过量增加过量增加过量增加。。。。•再次再次再次再次，，，，界面层的浓度增加界面层的浓度增加界面层的浓度增加界面层的浓度增加，，，，会使易结垢的物质增加沉沉淀会使易结垢的物质增加沉沉淀会使易结垢的物质增加沉沉淀会使易结垢的物质增加沉沉淀的倾向的倾向的倾向的倾向，，，，最终导致膜的结垢性污染最终导致膜的结垢性污染最终导致膜的结垢性污染最终导致膜的结垢性污染。。。。•最后最后最后最后，，，，胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍，，，，因此因此因此因此浓差极化能加剧膜元件的胶体污染浓差极化能加剧膜元件的胶体污染浓差极化能加剧膜元件的胶体污染浓差极化能加剧膜元件的胶体污染，，，，同时也是膜元件胶体同时也是膜元件胶体同时也是膜元件胶体同时也是膜元件胶体污染的主要原因之一污染的主要原因之一污染的主要原因之一污染的主要原因之一。。。。流程长度与系统回收率流程长度与系统回收率流程长度与系统回收率流程长度与系统回收率第第第第1111只只只只第第第第2222只只只只第第第第3333只只只只第第第第XXXX只只只只进水进水进水进水=1=1=1=1产水产水产水产水=0.15=0.15=0.15=0.15浓水浓水浓水浓水=0.85=0.85=0.85=0.85产水产水产水产水=0.85=0.85=0.85=0.85××××0.150.150.150.15浓水浓水浓水浓水=0.85=0.85=0.85=0.852222浓水浓水浓水浓水=0.85=0.85=0.85=0.853333产水产水产水产水=0.85=0.85=0.85=0.852222××××0.150.150.150.15进水进水进水进水=0.85=0.85=0.85=0.85XXXX----1111产水产水产水产水=0.85=0.85=0.85=0.85XXXX----1111××××0.150.150.150.15浓水浓水浓水浓水=0.85=0.85=0.85=0.85XXXX0.850.850.850.85XXXX----1111××××0.150.150.150.150.850.850.850.85XXXX0.850.850.850.85XXXX----1111产水产水产水产水浓水浓水浓水浓水进水进水进水进水流程长度与系统回收率对应表流程长度与系统回收率对应表流程长度与系统回收率对应表流程长度与系统回收率对应表单只膜回收率单只膜回收率单只膜回收率单只膜回收率15%15%15%15%，，，，以上计算为允许的最大值以上计算为允许的最大值以上计算为允许的最大值以上计算为允许的最大值，，，，系统回收率还会受到其它因素影响系统回收率还会受到其它因素影响系统回收率还会受到其它因素影响系统回收率还会受到其它因素影响。。。。回收率回收率回收率回收率产水产水产水产水浓水浓水浓水浓水进水进水进水进水流程长度流程长度流程长度流程长度0.0250.0250.0250.0250.0300.0300.0300.0300.0350.0350.0350.0350.0410.0410.0410.0410.0480.0480.0480.0480.0570.0570.0570.0570.0670.0670.0670.0670.0780.0780.0780.0780.0920.0920.0920.0920.1080.1080.1080.1080.1280.1280.1280.1280.150.150.150.152.5%2.5%2.5%2.5%3.0%3.0%3.0%3.0%3.5%3.5%3.5%3.5%4.1%4.1%4.1%4.1%4.8%4.8%4.8%4.8%5.7%5.7%5.7%5.7%6.7%6.7%6.7%6.7%7.8%7.8%7.8%7.8%9.2%9.2%9.2%9.2%10.8%10.8%10.8%10.8%12.8%12.8%12.8%12.8%15%15%15%15%产水产水产水产水////总进水总进水总进水总进水80.4%80.4%80.4%80.4%0.1970.1970.1970.1970.2320.2320.2320.232X=10X=10X=10X=1068.0%68.0%68.0%68.0%0.320.320.320.320.3770.3770.3770.377X=7X=7X=7X=772.8%72.8%72.8%72.8%0.2720.2720.2720.2720.320.320.320.32X=8X=8X=8X=876.9%76.9%76.9%76.9%0.2320.2320.2320.2320.2720.2720.2720.272X=9X=9X=9X=915%15%15%15%0.850.850.850.851111X=1X=1X=1X=127.8%27.8%27.8%27.8%0.7220.7220.7220.7220.850.850.850.85X=2X=2X=2X=238.6%38.6%38.6%38.6%0.6140.6140.6140.6140.7220.7220.7220.722X=3X=3X=3X=347.8%47.8%47.8%47.8%0.5220.5220.5220.5220.6140.6140.6140.614X=4X=4X=4X=455.6%55.6%55.6%55.6%0.4440.4440.4440.4440.5220.5220.5220.522X=5X=5X=5X=562.3%62.3%62.3%62.3%0.3770.3770.3770.3770.4440.4440.4440.444X=6X=6X=6X=683.4%83.4%83.4%83.4%0.1670.1670.1670.1670.1970.1970.1970.197X=11X=11X=11X=110.1670.1670.1670.16785.9%85.9%85.9%85.9%0.1420.1420.1420.142X=12X=12X=12X=12系统累计系统累计系统累计系统累计系统回收率其它影响因素系统回收率其它影响因素系统回收率其它影响因素系统回收率其它影响因素•1111米长单只膜元件的最大回收率不能超过米长单只膜元件的最大回收率不能超过米长单只膜元件的最大回收率不能超过米长单只膜元件的最大回收率不能超过18%18%18%18%，，，，否则否则否则否则BetaBetaBetaBeta系数大于系数大于系数大于系数大于1.21.21.21.2。。。。•最小浓水流量的限制最小浓水流量的限制最小浓水流量的限制最小浓水流量的限制，，，，防止膜元件的快速污染防止膜元件的快速污染防止膜元件的快速污染防止膜元件的快速污染。。。。•原水的含盐量及易结垢类离子的含量原水的含盐量及易结垢类离子的含量原水的含盐量及易结垢类离子的含量原水的含盐量及易结垢类离子的含量。。。。•是否添加阻垢分散类药剂是否添加阻垢分散类药剂是否添加阻垢分散类药剂是否添加阻垢分散类药剂。。。。•是否采用浓水回流来提高系统的回收率是否采用浓水回流来提高系统的回收率是否采用浓水回流来提高系统的回收率是否采用浓水回流来提高系统的回收率。。。。以上数据是在没有浓水回流的状态下最大值以上数据是在没有浓水回流的状态下最大值以上数据是在没有浓水回流的状态下最大值以上数据是在没有浓水回流的状态下最大值。。。。≤≤≤≤90909090≤≤≤≤80808080≤≤≤≤68686868≤≤≤≤58585858≤≤≤≤50505050≤≤≤≤32323232≤≤≤≤18181818回收率回收率回收率回收率181818181212121288886666444422221111串联膜串联膜串联膜串联膜浓水回流与回收率浓水回流与回收率浓水回流与回收率浓水回流与回收率•浓水回流提高了系统回收率浓水回流提高了系统回收率浓水回流提高了系统回收率浓水回流提高了系统回收率；；；；•膜元件回收率仍然维持膜元件回收率仍然维持膜元件回收率仍然维持膜元件回收率仍然维持15%15%15%15%，，，，符合设计要求符合设计要求符合设计要求符合设计要求；；；；•浓差极化得到了有效控制浓差极化得到了有效控制浓差极化得到了有效控制浓差极化得到了有效控制；；；；•冲洗流速得到保证冲洗流速得到保证冲洗流速得到保证冲洗流速得到保证；；；；•浓水浓缩倍数是浓水浓缩倍数是浓水浓缩倍数是浓水浓缩倍数是(1(1(1(1----系统回收率系统回收率系统回收率系统回收率))))的倒数的倒数的倒数的倒数。。。。进膜进膜进膜进膜=1=1=1=1产水产水产水产水=0.15=0.15=0.15=0.15浓水浓水浓水浓水=0.85=0.85=0.85=0.85回收率回收率回收率回收率=15%=15%=15%=15%提升系统回收率提升系统回收率提升系统回收率提升系统回收率排放排放排放排放=0.15=0.15=0.15=0.15回流回流回流回流=0.70=0.70=0.70=0.70进泵进泵进泵进泵=1=1=1=1进水进水进水进水=0.3=0.3=0.3=0.3膜回收率膜回收率膜回收率膜回收率=15%=15%=15%=15%系统回收率系统回收率系统回收率系统回收率=50%=50%=50%=50%最大进水水流量与最小浓水流量最大进水水流量与最小浓水流量最大进水水流量与最小浓水流量最大进水水流量与最小浓水流量3.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.63.64040404040404040最大进水流量最大进水流量最大进水流量最大进水流量(m(m(m(m3333/h)/h)/h)/h)17.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017.017