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反渗透海水淡化设备的设计要求

现如今,海水淡化技术正在快速发展,反渗透海水淡化设备系统以其独特的优势得到了广泛应用,反渗透海水淡化系统有哪些设计要求呢?

1.进水水质:

水样代表一定时间内要分析的水的质量。 为了全面了解水质,必须在不同时间收集水样,进行分析和比较以了解其变化的原因。 这对于有效设计反渗透设备系统(预处理、产水量、回收率、去除性能、压力、流量等),正确操作,避免误用,诊断系统问题并进行评估至关重要。

首先,研究水源包括水量和质量及其变化。 例如,市政供水通常具有较高的pH值以防腐蚀;地表水细菌、有机物和浊度是关键; 井水的成分通常相对稳定;地下水主要是高碱度、高硬度。 取样时,必须具有代表性,并且要有足够的水量,选定的点必须正确,容器须合适,并且必须有标签和记录。 对于分析的内容、仪器、程序、现场分析的要素(CO2、pH值、O2、Cl-等),样品的保护等必须事先做好充分准备。

2.产品水质和水量:

这项要求决定了海水淡化设备的规模和所用工艺的选择,例如单位时间的产水量,膜组件的类型,数量和布置,回收率以及工艺具体的流程等。

3.膜和组器的选择:

当前,大规模应用的膜是醋酸纤维素和芳族聚酰胺。使用的主要组件是卷式和中空纤维模块。

CA-CTA膜或CTA膜价格便宜,耐游离氯和污染,主要用于饮用水的净化和脱水率高的地方。但是,pH范围狭窄(约5.6),易于水解,流量和脱盐率大大降低。该芳香族聚酰胺复合膜具有高流量、高脱盐率、低工作压力、抗生物降解、不易水解、pH范围大(2〜11)、去除SiO2和有机物的性能好,但不耐游离氯、铁、铝和阳离子絮凝剂容易污染,污染速度更快。

考虑到各个方面,例如易于制备、流动状态、填充密度和清洁难易等,卷式元件的使用最为普遍,在海水淡化中,中空纤维组件也被广泛使用。 根据进水和出水的水质,可以预先选择膜元件,并且可以通过生产水量来预先确定元件的数量。

4.回收率:

一般而言,海水淡化设备的回收率为30%至45%,纯净水制备的回收率为70%至85%,必须根据预处理和原水水质等条件具体确定实际过程。 按照节水的严格要求,尽可能提高回收率。

5.产水量下降斜率:

通常据公式进行计算

海水淡化产水量下降公式

式中,m为产水量下降斜率;t为运行时间,h;Q0和Qt分别为运行1h和t时间后产水量。

通常CA类膜m=-0.05~-0.03,复合膜m=-0.02~-0.01。

即CA类膜产水量年平均下降10%左右,复合膜为5%左右,当然根据进水亦有变化。

6.盐透过增长速率:

通常,CA膜的盐渗透率的年增长约为20%,而复合膜的盐渗透率的年增长约为10%。 当然,不正确的预处理或操作将增加盐的渗透率增长。

7.产水量随温度变化:

通常根据以下公式进行计算

Q=Q0×1.03T-25

式中,T为温度,℃,即温度每变化1℃使产水量变化3%左右。也可用温度校正因子(TCF)表示。

以上就是反渗透海水淡化设备的设计要求,合理的设计可以减少成本保障设备的长期稳定运行。


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