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浅析水处理纳滤及反渗透系统设计方案

来源:海德能膜公司作者:海德能膜发表时间:2013-08-12 16:42:00

  反渗透和纳滤系统通常包含预处理、反渗透或纳滤装置和后处理工艺。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。

  在设计反渗透和海德能纳滤膜系统时,正确掌握原水水质和对产水的要求是较基本的要素。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。

  在反渗透和纳滤系统的设计中应考虑的因素

  1、膜元件型号的选择;

  2、水通量选择;

  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,系统的回收率设计高时会有以下的不利因素需要考虑。

  4、结垢的风险增大,需要添加阻垢剂;

  5、产水的水质下降;

  6、运行操作压力增高,泵和相关设备的费用增加;

  7、产水量和回收率的设计一定要符合安全的标准。

  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,大规模的反渗透和海德能纳滤膜装置都采用连续过滤。

  单元件系统

  单元件系统是最小的纳滤膜或海德能反渗透膜系统,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。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,但是由于有部分浓水返回到进水,会导致产水的水质下降。

  单段系统的排列

  把单支膜元件并联起来排列就形成了单段式系统。单段系统中包含两个以上的膜元件。系统的回收率一般在15至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。

  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。

  在多段系统中,浓水侧的渗透压力不断升高,有时会发生净驱动力不足的现象。造成前段产水和后段产水不均恒。这时有三个解决方法:

  1、在每个段间加增压泵,以提高后段的驱动力;

  海德能反渗透膜系统的回收率与给水水质以及给水温度有关,这里提到的回收率数据必须与给水水质和水温综合考虑,以免发生膜污染。

  二段排列:回收率 50至75%

  三段排列:回收率75至90%

  2、在第一、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,保持整体有效压力的均衡。

  3、前后各段采用不同过滤阻力的膜元件。