搜索
二级反渗透设计DesignSecondPassROCa2+Mg2+Ba2+Sr2+SS胶体有机物一级RO膜Pass1membrane给水中污染物ContaminationofFeedwater极少量Ca2+Mg2+二价离子少量Na+Cl-一价离子二级RO膜Pass2membrane•易结垢的钙镁等二价离子因浓差极化而结垢;•胶体在浓差极化层中宜形成凝胶层;•高切向流速能减少污染物在膜面的沉积;•单只元件最大回收率18%,典型回收率15%;•单只元件浓产水最小比例5:1。一级RO二级RO二级反渗透设计限制DesignlimitsofsecondPassROPass1beta≤1.2Pass2beta≤1.7•钙镁等二价离子含量极低;•进水中不存在胶体;•不存在进水中污染物在膜表面沉积的问题;•单只元件最大回收率45%,典型回收率25%;•单只元件浓产水最小比例1.2:1。结论：二级RO设计中可使用短流程串联实现高回收率。进水(feed)SDI≤1Permeateflux≤28gfdQmax≤1.76m3/h/支(400ft2)进水流量≤17m3/h进水(feed)SDI≤5Permeateflux≤14gfdQmax≤0.88m3/h/支(400ft2)浓水流量≥1.8m3/h二级ROPass2二级反渗透设计限制DesignlimitsofsecondPassRO一级ROPass1浓水流量≥2.7m3/h膜元件的改变ChangeofmembraneelementCPA3ESPA2ESPA2+CPA3-LD400ft2400ft228mil31mil28mil28mil400ft2440ft2适合使用在一级RO中适合使用在二级RO中设计实例1Example1ofdesign采用ESPA2排列9(6):2(6)用66支膜元件11支6芯膜壳平均水通量=27.6gfd进水压力=10.9bar浓水压力=6.3bar一段△P=2.1bar二段△P=2.2bar系统△P=4.6bar采用ESPA2+排列８(6):2(6)用60支膜元件10支6芯膜壳平均水通量=27.6gfd进水压力=12.6bar浓水压力=8.4bar一段△P=1.6bar二段△P=2.1bar系统△P=3.7barQ=115m3/h回收率=90%单只膜最大产水=2.0m3/h单只膜最小产水=1.2m3/h一段单只膜△P=0.6bar二段单只膜△P=0.6bar单只膜最大产水=2.3m3/h单只膜最小产水=1.2m3/h在相同的115m3/h二级RO系统设计中：•用ESPA2+膜元件减少1支膜壳和6支膜元件；•膜壳进水流量过大的现象进一步扩大；•系统压力损失进一步扩大；•因压差导致水通量不均衡的现象进一步扩大；设计实例2Example2ofdesignQ=115m3/h回收率=90%采用ESPA2+排列11(4):4(4)用60支膜元件15支4芯膜壳平均水通量=27.6gfd进水压力=9.9bar浓水压力=8.0bar一段△P=0.9bar二段△P=0.7bar系统△P=1.9bar一段单只膜△P=0.4bar二段单只膜△P=0.3bar单只膜最大产水=2.1m3/h单只膜最小产水=1.6m3/h在相同的115m3/h二级RO系统设计中：•采用11:4排列，膜壳增加5支；•膜壳进水流量过大的现象被有效缓解；•系统压力损失被减小；•因压差导致水通量不均衡的现象被遏制；二级RO设计总结(一)SummarizeofdesignsecondpassRO方案1方案2方案3膜元件ESPA2ESPA2+ESPA2+膜数量66支60支60支膜壳6芯6芯4芯膜壳数量11支10支15支平均设计水通量27.6gfd27.6gfd27.6gfd进水压力12.6bar10.9bar9.9bar系统压差4.5bar4.8bar2.0bar单只膜最大压差0.6bar0.6bar0.4bar单只膜最大设计水通量31.4gfd32.9gfd30.3gfd单只膜最小设计水通量19.3gfd17.3gfd22.8gfd最大水通量/最小水通量1.63倍1.90倍1.33倍二级RO设计总结(二)SummarizeofdesignsecondpassRO方案1方案2方案3一段进水流量14.2m3/h16.0m3/h11.6m3/h二段进水流量14.7m3/h15.0m3/h10.0m3/h一二段进水流量偏差0.5m3/h1.0m3/h1.6m3/h一段浓水流量3.3m3/h3.7m3/h3.6m3/h二段浓水流量6.4m3/h6.4m3/h3.2m3/h一二段浓水流量偏差3.1m3/h2.7m3/h0.4m3/h性价比评价最差较差最好其它评价流量/通量均不均衡系统压差占进水压力35%能耗较高流量均衡压差最低通量均衡能耗最低二级RO设计总结(三)SummarizeofdesignsecondpassRO•二级RO采用ESPA2+是合理降低系统成本的有效办法；•采用高通量设计(22-28gfd)的二级系统是安全的；•高通量设计的系统产水水质优于低通量设计的系统；•应将系统成本更多的投到需要低通量设计的一级系统中；•二级系统膜元件应选择比通量高于一级系统的膜元件；•使用3(4):1(4)排列构成短流程二级RO系统更为合理；•采用4芯膜壳的二级系统与采用6芯膜壳的一级系统集成在同一支架上的工业设计有待进一步优化。THEEND