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是水处理设备的重要组成部分,在纯水制备,海水淡化,中水回用等领域有广泛的运用,有其运行费用低(初期设备成本高于离子交换技术)、经济、操作方便、运行可靠等特点。
反渗透系统主要是围绕着核心反渗透膜组件(单膜和多级或多段)运行和配置。其基本的工作原理是:通过高压泵,将原水压力加大到一定的程度7-55KG压力,原水在压力的作用下渗透过反渗透膜(0.0001微米),只允许小于0.0001微米的水分子和溶剂通过,而绝大部分化学离子和细菌,真菌,病毒体等不能通过,称为浓水再利用或者成为废水。反渗透膜的工作效率跟温度和工作压力成正比。过高的压力会损坏膜组件,过低的压力达不到预期的出水量。
本文重点介绍以市政自来水为原水的反渗透系统。单膜以陶氏8040为基础,单膜脱盐率99%,系统脱盐率97-99%。工作压力10KG,工作温度25℃,单膜的回收率约为50-60%。
反渗透纯水设备段:指原水的渗透次数,即产水透过反渗透膜元件的次数。采用多段系统可以提高系统回收率,但产水水质较差。段数的多少直接影响系统的回收率,段数越多,回收率越高,因此普通以脱盐为目的的反渗透系统采用二段或三段工艺居多,可以实现的回收率约为75%;以浓缩为目的的反渗透系统,可以采用三段以上的排列方式,实现85%以上的系统回收率。
简单原理: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一上段的膜元件数量少尊龙凯时,以保证正常的进水流量。一般的排列方式是2:1或4:2:1。通常两段系统可以把回收率做到50-75%,三段系统回收率做到75-90%。
一级二段浓水的含盐量明显升高,视情况作为废水排放,或者部分回流到1级反渗透设备前,再次利用。
浓水含盐量计算:反渗透单膜一段回收率是55%,二段回收率为40%,假设进水100t/h,则一段产水55t/h,一段浓水45t/h,二段产水18t/h,二段浓水27t/h。为取反渗透的平均脱盐率为一级98%,二级97%,在进水含盐量为X尊龙凯时,一段浓水含盐量为Y,二段浓水含盐量为Z。综合回收率为(55+18)/100=73%。
备注:产水量不完全受脱盐率影响,产水量的大小受多种因素的影响。并不能简单的以含盐量计算产水量和脱盐率。
综上,二段浓水含盐量约是进水的3.63倍明显的高于原水进水的含盐量。三段及以上时,末端浓水的含盐量更高,当然整个系统的回收率也会更高,能耗会变高,综合性价比不高。
反渗透纯水设备级:指原水流经压力容器(高压泵)的次数,即浓缩水流经不同压力容器的次数。一级反渗透的脱盐率可达98%~99%,因而多级反渗透是把上一级纯化过的水再次脱盐,可实现99.5%以上的脱盐率。常用于高纯水和超纯水的制备。
二级(多级)多段跟一级多段的原理是一样,但是由于二级(多级)进水的水质含盐量已经很低,所以综合回收率会较高(75-90%),且二级一段的纯水/浓水比较高,如果采用2:1的膜元件组合,可能导致二级二段的进水量不足而影响二段的回收率,从而降低综合回收率,可以考虑3:1或者5:2的模式。小型设备受限于膜组件有限,不需要考虑这么多。
二级纯水的制备一般采用二级多段(一级二段+二级一段/二段)的方式,综合收率为60-65%。二级(二级一段/二段)浓水的含盐量虽然较于二级进水明显升高,但是因为二级进水的含盐量已经很低,所以二级浓水一般直接回流到一级前段的原水箱二次利用,可以提高整个系统的水利用率。
工业废水和海水淡化运用中,因为含盐量高,污染严重等原因,需要选择不同种类的反渗透膜,脱盐率和产水量也会有很大的下降,情况相对复杂,需要结合项目实际情况和经验单独分析,设计方案尊龙凯时。
综上所述,反渗透的多段和多级应用,主要有提高利用率,提高脱盐率等作用,具体需要参考实际进水的水质和综合成本,合理选择。尊龙凯时水处理基本知识 多段及多级反渗透系统