反渗透设计计算及ROSA模拟.pptx
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1、1反渗透设计计算及反渗透设计计算及ROSAROSA模拟模拟2RORO设计计算设计计算 1.1.设计基础设计基础/导则导则2.2.RORO本体设计十步法本体设计十步法3q原水水质:类型、来源、性质、数值q预处理:方法、期望产水水质q反渗透系统产水量产水用途及水质要求回收率运行条件及可行性场地其它要求,如化学清洗q项目投资设计基础设计基础4系统及单支膜元件运行参数的限系统及单支膜元件运行参数的限制制q防治膜元件物理性损坏限制首支膜元件最大进水流量限制给水压力限制最大压差q减少浓差极化及潜在污染最大通量的限制单支膜元件最大回收率的限制最小浓水流量的限制设计导则设计导则5q影响运行参数限制值的因素进水
2、水质概况及污染程度膜元件有效膜面积膜元件流道宽度q原水水质概况RO产水井水地表水(传统预处理)地表水(MF/UF/MBR预处理)废水(传统预处理)废水(MF/UF/MBR预处理)海水(表面取水)海水(沙滩井取水)设计导则设计导则6设设计计导导则则7RORO设计计算设计计算 1.1.设计基础设计基础/导则导则2.2.RORO设计十步法设计十步法81.考察原水水质及产水水质要求,确定预处理方案;确定进水量或产水量、系统回收率;2.选择级数,勾画系统配置图及水量平衡图;3.选择膜元件型号;4.设定平均通量;5.确定所需膜元件数量;6.确定压力容器容纳膜元件数量;7.选择段数;8.确定系统排列;9.平
3、衡产水通量及回收率;10.按设计导则考察运行参数限定值,进而优化系统设计。RORO设计十步法设计十步法9系统性能影响因素系统性能影响因素10影响性能的因素影响性能的因素因素因素进水进水压力压力进水进水pH值值系统系统回收回收率率进水进水含盐含盐量量进水进水温度温度11盐截留率透过液通量进水压力进水压力的影响进水压力的影响假如温度、回收率、温度、含盐量恒定12盐截留率(通量恒定)透过液 通量(压力恒定)进水温度进水温度的影响进水温度的影响假如压力、回收率、含盐量恒定13渗透液通量进水含盐量(TDS)盐截留率进水含盐量的影响进水含盐量的影响假如压力、温度、回收率恒定14回收率盐截留率渗透液通量回收
4、率的影响回收率的影响假如压力、温度、含盐量恒定15pH值212盐截留率渗透液通量pHpH值的影响值的影响假如压力、温度、含盐量、回收率恒定16反渗透系统中膜元件产水分布规律反渗透系统中膜元件产水分布规律第二段第二段第一段第一段进水进水浓水浓水膜面压力膜面压力渗透压渗透压净驱动压净驱动压(NDP)(NDP)净驱动压净驱动压(NDP)(NDP)进水进水浓水浓水水流方向水流方向单支膜元件净驱动压单支膜元件净驱动压(NDP)(NDP)膜面压力膜面压力-渗透压渗透压单支膜产水流量单支膜产水流量正比于正比于净驱动压净驱动压17产水分布影响因素产水分布影响因素18产水分布影响因素产水分布影响因素因素因素因素
5、变化趋势因素变化趋势产水分布变得平衡产水分布变得平衡含盐量含盐量温度温度膜渗透性膜渗透性回收率回收率19在系统中获得均衡水量分布的三种方法在系统中获得均衡水量分布的三种方法1不同膜元件组合配置2产水背压调节3段间增压20不同膜元件组合配置不同膜元件组合配置两段采用不同的膜元件两段采用不同的膜元件或或 段段内采用不同的膜元件内采用不同的膜元件标准产水量的膜元件,比如标准产水量的膜元件,比如BW30FR系列系列产水量偏大的膜元件,比如产水量偏大的膜元件,比如XFRLE等低压膜系列等低压膜系列一些组合的例子一些组合的例子:A Municipal WRU plant for agricultural
6、irrigationBW30XFR-400/34i&XFRLE-400/34iBW30XFR-400/34i&XFRLE-400/34iIsland Water Association,Sanibel,FLBW30-440i&XLE-440iBW30-440i&XLE-440iFt.Pierce Utilities,Ft Pierce,FLBW30-400&NF90-400BW30-400&NF90-4001.1.可调整不同段的产水流量可调整不同段的产水流量分布分布2.2.不可实时连续调节不可实时连续调节3.3.需采用多种类型的膜元件需采用多种类型的膜元件4.4.由于采用低压膜元件,可由于采用
7、低压膜元件,可降低系统总能耗;水质有降低系统总能耗;水质有可能会略有下降可能会略有下降211.1.增加产水增加产水背压背压可调整不同段的产水流量分布可调整不同段的产水流量分布2.2.可实时可实时连续调节连续调节3.3.能耗偏能耗偏高(高压泵需提高压力以克服前段产水的背压)高(高压泵需提高压力以克服前段产水的背压)产水背压调节产水背压调节22段间增压段间增压1.1.段间增压可调整不同段的产水流量分布段间增压可调整不同段的产水流量分布2.2.可实时可实时连续调节连续调节3.3.增加设备投资及系统运行复杂增加设备投资及系统运行复杂程度程度4.4.能耗较低(只对前段的浓水进行增压,不增加高压泵负荷;增
8、压能耗较低(只对前段的浓水进行增压,不增加高压泵负荷;增压泵流量较低,功率较低)泵流量较低,功率较低)进水进水压力容器压力容器 压力容器压力容器 压力容器压力容器 浓浓水水段间增压段间增压产水产水23段间增压改变膜元件产水量分布段间增压改变膜元件产水量分布含盐量从600ppm升至7500ppm时,产水分布变得非常不平衡段间增压7bar后,2段产水量增加,1段产水量下降,整体产水分布平衡。单支膜元件产水量没有超过建议最大值。24段间增压改变膜元件回收率分布段间增压改变膜元件回收率分布含盐量从600ppm升至7500ppm时,回收率的分布变得非常不平衡段间增压7bar后,整体回收率分布平衡。单支膜
9、元件回收率没有超过建议最大值。25不同水量平衡方法反渗透系统能耗比较不同水量平衡方法反渗透系统能耗比较设计设计1 1段进水压力段进水压力(bar)(bar)2 2段进水压力段进水压力(bar)(bar)平均平均NDP*(barNDP*(bar)吨水能耗吨水能耗(kWh/m)kWh/m)常规设计24.42311.181.15段间增压7bar20.626.111.021.111段产水背压7bar27.626.115.691.30*NDP(Net Driving Pressure):净驱动压 26流量因子流量因子(FF)(FF)的原理和选择的原理和选择反渗透膜压力容器入口压力Pf 组成进水压力组成进
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