反滲透系統主機設計技術方案

2）預處理系統：針對原水得水質指標和水源特點，設置合理的預處理系統，保證經過預處理的水質能夠達到反滲透系統對於COD、SDI、余氯和LSI等的要求。對於一定的原水，不同的預處理工藝和污染因子去除效果會影響到反滲透膜元件類型、數量和系統參數的選擇。在目前越來越多的反滲透系統被用於地表水和回用污水的情況下，為了保證系統性能和和效率，推薦優先選用膜法預處理（超濾/微濾）。請參考本書卷首較為詳細的“美國海德能公司反滲透納濾設計導則”。

3）高壓泵系統：高壓泵系統的壓力（揚程）和流量的選擇主要依據運行海德能設計軟體IMSdesign的模擬計算結果。為了保證系統的安全可靠，在實際選型時，可以在計算結果推薦選型的基礎上提高10%揚程和流量規格。反滲透高壓泵要求使用性能高度穩定的耐腐蝕泵。泵系統一般由給水泵和高壓泵組成，給水泵加在保安過濾器之前，用於高壓泵供水和低壓沖洗。在高壓泵出口一般要安裝手動調壓閥和慢開電動閥。手動調壓閥用於調節泵的出力，電動閥可以防止高壓泵啟動時發生水錘現象。

4）RO膜單元：RO膜單元由壓力容器、膜元件、管道和濃水閥門等組成，是反滲透系統的核心。本章內容主要針對RO膜單元的設計，包括參數選擇、流程配置、膜元件選型、膜元件數量和排列的選擇以及設計方案的評價和優化等。

5）儀錶和控制系統：為了裝置能夠安全可靠地運行、便於過程監控，一般要配備溫度表、pH計、壓力表、流量計、電導率表、氧化還原電位計等儀錶。反滲透系統的運行和監控由PLC、儀錶、計算機系統和工藝模擬流程模擬屏執行，同時設有手動操作按鈕和控制室操作按鈕，系統具有聯鎖保護功能及報警指示功能。請參考本書第七章及第十三章相關內容。

6）產水儲存單元：產水儲槽（罐）主要考慮防止二次污染，容積和配置取決於後續工藝要求及用水量調節需要，在產水儲存單元的設計中要考慮防止發生背壓。

7）清洗單元：用於膜的化學清洗和消毒滅菌處理，具體設計參考第八章“污染與清洗”。

反滲透系統設計一般步驟

1）落實設計依據：
原水水質和原水類型，產水的具體水質指標。在拿到原水水質資料時一定要確認水源的類型，可能的水質波動範圍，取水方式及受到二次污染的可能性。在地表水處理和海水淡化工程中，取水方式也是設計整個系統設計中最為關鍵的。在污水回用處理工程中，需要反覆落實排放水的水質資料，在必要時要同時改造污水處理系統以保證反滲透工藝的可行性。

2）確定預處理工藝及其效果，主要是對於經過預處理之後水質指標的確認。我們所講的反滲透給水或系統進水就是指經過預處理之後的水質。

3）膜元件選型

根據原水的含鹽量，進水水質的情況和產水水質的要求，選擇適當的膜元件。膜元件的選型請參考卷首的設計導則及膜元件選型指導地形圖。

4）確定膜通量和系統回收率

根據進水水質和處理水指要求的等級不同，決定RO膜元件的種類和單位面積的產水通量(gfd或L/m2h)和回收率。產水通量可以參照海德能設計導則。回收率的設定要考慮原水中含有的難溶解性鹽的析出極限值(飽和指數)、給水水質的種類和產水水質。通常，單位面積產水量J和回收率R設計的過高，發生膜污染的可能性大大增加，造成產水量下降，清洗膜系統的頻率會增多，維護系統正常運行的費用增加。所以，在進行設計系統時，在條件可能的條件下，希望寬餘的設計產水通量和回收率。

5）排列和級數

當確定了設計產水通量J(gfd)和產水量Qp(gpd)值，所需理論膜元件數量Ne安以下方程計算。

(7-1)

Qp 產水量 (gpd)

J 單位面積產水通量(gfd)

S 膜元件面積(ft2)

f 污染指數

Ne 理論膜元件數

通常RO系統排列方式以2:1的近似比例排列的方式較多。

［例題］

產水水量 60000 gpd

設計Flux 14 gfd