反滲透係統設計方案探討
針對地表水和地下水所采用的卷式反滲透複合膜的應用,探討了有關(guan) 該反滲透係統的匹配、過濾器流量平衡、預加熱、過濾器反衝(chong) 洗、加藥、微孔過濾器、工藝水泵以及RO裝置的一些設計問題。

反滲透(RO)已逐漸成為(wei) 對水質進行除鹽或預除鹽的主要技術,應用範圍也非常廣泛。目前,工程師們(men) 是遵循各家膜製造商提供的簡要RO設計導則,同時憑著各自對水淨化知識的理解和工程經驗,來完成RO設計任務的,其應用結果難免不盡人意,那些性能優(you) 良的RO膜時常承受著突變的水質和不完善係統的衝(chong) 擊,致使膜使用壽命縮短。為(wei) 了解決(jue) 該問題,除了嚴(yan) 格遵循膜的設計導則以外,還應正確地對RO係統和裝置進行設計。
1、 係統匹配
RO係統主要由預處理和RO裝置這兩(liang) 部分組成。為(wei) 了滿足用水量需求,同時考慮RO的產(chan) 水特性,通常將RO裝置設計成2套或2套以上。但是,這些裝置係統匹配的合理性,將是在方案設計階段時就需要確立的。有關(guan) 確立的原則應遵照以下內(nei) 容:
2套RO裝置,單套產(chan) 水能力小於(yu) 50m3/h,其預處理裝置中各級設備應采用母管製,而微孔過濾器、RO高壓泵和RO裝置無論何時均應采用單元製,其中應特別注意RO裝置產(chan) 水必須分別接入調節水箱等。在預處理裝置中,母管製的過濾器工作流速應按有關(guan) 規定確定,單台過濾器麵積不宜過大;若過大,過濾器數量較少,當其中一台反衝(chong) 洗時,其餘(yu) 過濾器的濾速將會(hui) 變化較大,會(hui) 直接影響出水水質,從(cong) 而影響後續設備的運行性能;但同時也應注意過多地設置過濾器,會(hui) 增加係統造價(jia) ,因此就此情況,過濾器台數應控製在3~4台為(wei) 宜。
2套RO裝置,單套產(chan) 水能力在50~100m3/h或以上,其預處理裝置中的各級設備可采用母管製或單元製,其單套產(chan) 水能力接近50~60m3/h宜采用母管製,而產(chan) 水能力接近90~100m3/h,應采用單元製,即每套RO裝置均應有獨立的預處理裝置,但其獨立的預處理裝置中各級設備又應是母管製。
3套RO裝置或以上,其預處理裝置中的各級設備,應根據RO裝置實際產(chan) 水量靈活地采用母管製或單元製進行係統匹配設計。譬如原水為(wei) 二級淨化地表水,要求RO裝置總產(chan) 水量為(wei) 4×75m3/h,回收率75%,除鹽率大於(yu) 97%,係統主要組成10台Φ3000細砂過濾器,10台Φ3000活性炭過濾器,4台Φ1200微過濾器,4台高壓泵,4台RO裝置,其係統匹配設計為(wei) 2個(ge) 單元製預處理,4個(ge) 單元製RO裝置,每個(ge) 單元製預處理裝置負擔二個(ge) 單元製RO裝置,其中每個(ge) 單元製預處理裝置包括5台細砂過濾器,5台活性炭過濾器和2台微孔過濾器,這種單元製與(yu) 母管製相結合的係統匹配,使係統具有運行穩定、出水水質好、管理維護方便和投資低等優(you) 點。

2、 過濾流量平衡
經過常規淨化的地表水或地下水,通常仍不能滿足RO裝置的進水水質指標,因此係統還需要設置預處理裝置,它一般包括細砂過濾器或活性炭過濾器等。由於(yu) 非間歇運行的RO係統的過濾器數量均在2台以上,係統匹配為(wei) 母管製,致使同級的過濾器的濾層壓差(ΔP)始終相同,但是由於(yu) 各過濾器的反衝(chong) 洗是逐個(ge) 間斷進行的,使各濾層的清潔程度不同,從(cong) 而也使過濾器產(chan) 水流量不同,尤其是在其中一台反衝(chong) 洗結束後,投入運行的初期階段,這種流量差別將非常明顯。在實際工程應用中,母管係統的壓差(ΔP)在20~60KPa範圍,新投入運行的過濾器的產(chan) 水量是其它過濾器的2~4倍,這使得出水水質變化極大。另外,從(cong) 某些製定的RO係統運行操作規則中,常可以看到這一規定,過濾器需要反衝(chong) 洗的條件為(wei) 濾層壓差增加或根據運行時間或產(chan) 水水質降低,但在實際運行中,多數是依靠運行時間或(和)壓差,來確定過濾器的反衝(chong) 洗。
那麽(me) ,如何準確地確認需要反衝(chong) 洗的過濾器,並且解決(jue) 好流量過大問題?其有效措施應在每台同級過濾器的進水管上設置流量監視器或流量計,來確認需要反衝(chong) 洗的過濾器,同時,借助閥門來調節新投入的過濾器的產(chan) 水流量,使其平衡。
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