反渗透系统的设计运行和维护

Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko Company反渗透膜元件的设计、运行和维护美国海德能公司2009年4月7日Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko Company错流过滤和回收率El进水l进水l 浓水浓水Onitto denko賢 YDRANAUTICSOnitto denko賢 YDRANAUTICS其次,切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层；首先，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出;因此，我们需要保证单只膜元件回收率不超过15%;浓水/产水的比例最小不低于5:1。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company浓差极化的危害首先，浓差极化会导致膜界面层的浓度上升，其渗透压也 同时提高，从而使膜元件的运行压力上升。其次，浓差极化会使膜两侧的4C增加，使产品水的盐透 过量增加。再次，界面层的浓度增加，会使易结垢的物质增加沉沉淀 的倾向，最终导致膜的结垢性污染。最后，胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍，因此浓差极化能加剧膜元件的胶体污染，同时也是膜元件胶体 污染的主要原因之一。Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko CompanyOnitto denko賢 YDRANAUTICSOnitto denko賢 YDRANAUTICS第1只进水=1 =u产水=0.15流程长度与系统回收率Onitto denko賢 YDRANAUTICSOnitto denko賢 YDRANAUTICS浓水=085进水=0. 85XT選X只=产水=0. 85XT X0.150浓水=0. 85x第2只= 产水=0 85X0. 15浓水=0. 852 第3只G产水=0 852 X 0. 15 浓水=0. 853 E进水浓水产水0. 85XT0. 85X0. 85x-1X0.15NITTO DENKO賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o D e n k o Company流程长度与系统回收率对应表流程长度进水浓水产水回收率产水/总进水系统累计X=110. 850.1515%15%X=20. 850. 7220.12812. 8%27. 8%X=30. 7220.6140.10810. 8%38. 6%X=40. 6140. 5220. 0929. 2%47. 8%X=50. 5220.4440. 0787. 8%55. 6%X=60.4440. 3770. 0676. 7%62. 3%X=70. 3770. 320. 0575. 7%68.0%X=80. 320. 2720. 0484. 8%72. 8%X=90. 2720. 2320. 0414.1%76. 9%X=100. 2320.1970. 0353. 5%80. 4%X=110.1970.1670. 0303. 0%83.4%X=120.1670.1420. 0252. 5%85. 9%单只膜回收率15%,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。一Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko Company系统回收率其它影响因素 1米长单只膜元件的最大回收率不能超过18%,否则Beta系数大于1.2。最小浓水流量的限制，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。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。串联膜124681218回收率W18W32W50W58W68W80W90以上数据是在没有浓水回流的状态下最大值。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company浓水回流与回收率回收率=15%提升系统回收率膜回收率=15%系统回收率=50%浓水回流提高了系统回收率；膜元件回收率仍然维持15%,符合设计要求;浓差极化得到了有效控制；冲洗流速得到保证；浓水浓缩倍数是（1 -系统回收率）的倒数。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company最大进水水流量与最小浓水流量水水水浓产浓 原水类型SDI15最大进水流量(mVh)最小浓水流量(用/h)4040804040408040地下水23.617.00.72.7地表水43.617.00.72.7R0产水13.617.00.51.8表面海水43.617.00.72.7深井海水33.617.00.72.7三级废水43.617.00.72.7流量阻力f ap f流量!流速!浓差极化f污染 www. membranes, comA N i t t o Denko Company压力差与膜并、串联单只8040膜元件4040膜元件给水流量进、浓水压力差给水流量进、浓水压力差17m3/h0. 7bar3. 6m3/h0. 7bar15m3/h0. 6bar3. 2m3/h0. 6bar13m3/h0. 5bar2. 9m3/h0. 5bar11m3/h0. 4bar2. 5m3/h0. 4bar10m3/h0. 3bar2. 2m3/h0. 3bar7m3/h0. 2bar1 6m3/h0. 2bar给水流越大，膜元件的压力差越大，应采用并联方式;为了提高系统的水利用率，采用多级串联方式。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company碳酸盐平衡与产水电导率当pH值达到8. 4-8. 5之间时，水中的碳酸氢盐含量最大。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company标准测试条件下透盐率与pHpH www. membranes, comA N i t t o Denko Company进水类型SDI15设计通量400ft2 rn/h/支365ft2 m3/h/支85ft2 m3/h/支GFDL/m2h地下水1-314-1823.8-30.60.88-1.140.81-1.040.19-0.24地表水3-510-1417.0-23.80.63-0.880.58-0.810.13-0.19R0产水 S存在），少量颗粒是磷酸钙结晶。Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko Company磷酸盐，铝盐和有机物分析膜表面覆盖层，有大量的磷酸盐、A1盐存在，少量Ca、Si、Mg存在。 www. membranes, comA N i t t o Denko CompanyOnitto denko賢 YDRANAUTICSOnitto denko賢 YDRANAUTICS硅酸盐和有机物Onitto denko賢 YDRANAUTICSOnitto denko賢 YDRANAUTICS膜表面有机质组成（C、O、S元素存在），无机元素为Si污染为主，杂质主要为硅酸盐类。Onitto denko賢 YDRANAUTICSNITTO DENKO雪YDRANAUT1CS www. membranes, comA N 1 t t o D e n k o Company污染物剥离与划伤严重结垢的膜元件在化学清洗时存在块状剥离现象;垢块从膜表面剥离时可能会损伤膜元件的分离层；从膜表面剥离的垢块流经膜表面时会造成分离层划伤;严盍结垢的膜元件采用低PH值运行更为适合。严重结垢造成浓水断流，而致使浓缩倍数倍增，此时形成 硫酸钙在酸性条件下不能溶解，碱性分散剂更合适；及时发现结垢并采取适当措施是解决系统结垢性问题的最 有效的办法。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company生物污染与清洗微生物是可繁殖的颗粒物，微生物类型和营养物浓度决定了生物污染的可能性；在贫营养系统中，生物细胞的吸附是一种生存策略；悬浮形式存在的死细胞携带的粘性物质可黏附在膜表面；清洗虽不能减少生物污染层，但可以改变污染层透水性；常见生物污泥剥离剂大都是阳离子表面活性剂，在膜表面带负电荷膜时需谨慎，可调节PH实现膜表面电荷控制；定期使用不同种类杀菌剂，是控制生物污染的有效方法。严重的生物污染将很难恢复，最好是控制生物膜生长，降低其危害。、:I I卩I 小八I 门 Onitto denko賢 YDRANAUTICS www. membranes, comA N i t t o Denko Company清洗的注意事项循环清洗时，水泵的机械运动、流体的撞击和某些化学反 应均会导致清洗液热量累积，需要严格监测清洗温度；清洗时pH测量应使用标定后的仪表，而不是使用试纸;最初的清洗液应排放，严重污染时可能需要排放更多的清洗液，以防止循环清洗带来的污染;颜色由深转浅意味着污染物盍新沉积；气泡逐渐消失意味着碳酸盐已经溶解；使用表面活性剂而没有起泡，则需要增加药剂的投加量。 www. membranes, comA N i t t o Denko Company清洗中的物理性强化手段分段清洗可以有效避免系统前端、后端交叉污染；分段清洗能够有效降低清洗阻力，增大清洗切向流速；严重污染时，正反向交替清洗的效果更为明显；系统前端污染时，反向清洗系统膜元件受到的污染更小;离线清洗可以使清洗效果最大化。