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反渗透系统设计问题的探讨

发布日期:(2016-10-26)   点击次数:424

渗源水处理科技---- 针对地表水和地下水所采用的卷式反渗透复合膜的应用,探讨了有关该反渗透系统的匹配、过滤器流量平衡、预加热、过滤器反冲洗、加药、微孔过滤器、工艺水泵以及RO装置的一些设计问题。

[关键词] 反渗透,膜元件,预处理,系统匹配,流量平衡

反渗透(RO)已逐渐成为对水质进行除盐或预除盐的主要技术,应用范围也非常广泛。目前,工程师们是遵循各家膜制造商提供的简要RO设计导则,同时凭着各自对水净化知识的理解和工程经验,来完成RO设计任务的,其应用结果难免不尽人意,那些性能优良的RO膜时常承受着突变的水质和不完善系统的冲击,致使膜使用寿命缩短。为了解决该问题,除了严格遵循膜的设计导则以外,还应正确地对RO系统和装置进行设计。

1、 系统匹配

RO系统主要由预处理和RO装置这两部分组成。为了满足用水量需求,同时考虑RO的产水特性,通常将RO装置设计成2套或2套以上。但是,这些装置系统匹配的合理性,将是在方案设计阶段时就需要确立的。有关确立的原则应遵照以下内容:

· 2RO装置,单套产水能力小于50m3/h,其预处理装置中各级设备应采用母管制,而微孔过滤器、RO高压泵和RO装置无论何时均应采用单元制,其中应特别注意RO装置产水必须分别接入调节水箱等。在预处理装置中,母管制的过滤器工作流速应按有关规定确定,单台过滤器面积不宜过大;若过大,过滤器数量较少,当其中一台反冲洗时,其余过滤器的滤速将会变化较大,会直接影响出水水质,从而影响后续设备的运行性能;但同时也应注意过多地设置过滤器,会增加系统造价,因此就此情况,过滤器台数应控制在3~4台为宜。

· 2RO装置,单套产水能力在50~100m3/h或以上,其预处理装置中的各级设备可采用母管制或单元制,其单套产水能力接近50~60m3/h宜采用母管制,而产水能力接近90~100m3/h,应采用单元制,即每套RO装置均应有独立的预处理装置,但其独立的预处理装置中各级设备又应是母管制。

· 3RO装置或以上,其预处理装置中的各级设备,应根据RO装置实际产水量灵活地采用母管制或单元制进行系统匹配设计。譬如原水为二级净化地表水,要求RO装置总产水量为4×75m3/h,回收率75%,除盐率大于97%,系统主要组成10Φ3000细砂过滤器,10Φ3000活性炭过滤器,4Φ1200微过滤器,4台高压泵,4RO装置,其系统匹配设计为2个单元制预处理,4个单元制RO装置,每个单元制预处理装置负担二个单元制RO装置,其中每个单元制预处理装置包括5台细砂过滤器,5台活性炭过滤器和2台微孔过滤器,这种单元制与母管制相结合的系统匹配,使系统具有运行稳定、出水水质好、管理维护方便和投资低等优点。

2、 过滤流量平衡

经过常规净化的地表水或地下水,通常仍不能满足RO装置的进水水质指标,因此系统还需要设置预处理装置,它一般包括细砂过滤器或活性炭过滤器等。由于非间歇运行的RO系统的过滤器数量均在2台以上,系统匹配为母管制,致使同级的过滤器的滤层压差(ΔP)始终相同,但是由于各过滤器的反冲洗是逐个间断进行的,使各滤层的清洁程度不同,从而也使过滤器产水流量不同,尤其是在其中一台反冲洗结束后,投入运行的初期阶段,这种流量差别将非常明显。在实际工程应用中,母管系统的压差(ΔP)在20~60KPa范围,新投入运行的过滤器的产水量是其它过滤器的2~4倍,这使得出水水质变化极大。另外,从某些制定的RO系统运行操作规则中,?梢钥吹秸庖还娑,过滤器需要反冲洗的条件为滤层压差增加或根据运行时间或产水水质降低,但在实际运行中,多数是依靠运行时间或(和)压差,来确定过滤器的反冲洗。

那么,如何准确地确认需要反冲洗的过滤器,并且解决好流量过大问题?其有效措施应在每台同级过滤器的进水管上设置流量监视器或流量计,来确认需要反冲洗的过滤器,同时,借助阀门来调节新投入的过滤器的产水流量,使其平衡。

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