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關(guān)于反滲透膜的問題

發(fā)布時(shí)間:2022-09-23

1、膜元件標(biāo)準(zhǔn)回收率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測試條件所采用的回收率。海德能公司苦咸水膜元件的標(biāo)準(zhǔn)回收率15%,海水膜元件10%。 
膜元件實(shí)際回收率是膜元件實(shí)際使用時(shí)的回收率。為了降低膜元件的污染速度、膜元件的使用壽命,膜元件生產(chǎn)廠家對(duì)單支膜元件的實(shí)際回收率作了明確規(guī)定,要求每支l米長的膜元件實(shí)際回收率不要過18%,但當(dāng)膜元件用于級(jí)反滲透系統(tǒng)水處理時(shí),則實(shí)際回收率不受此限制,允許過18%。 
系統(tǒng)回收率是指反滲透裝置在實(shí)際使用時(shí)總的回收率。系統(tǒng)回收率受給水水質(zhì)、膜元件的數(shù)量及排列方式等多種因素的影響,小型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量少、給水流程短,因而系統(tǒng)回收率普遍偏低,而工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長,所以實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75%以上,有時(shí)甚至可以達(dá)到90%。 在某些情況下,對(duì)于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率,以免造成水資源的浪費(fèi),此時(shí)在設(shè)計(jì)反滲透裝置時(shí)就需要采取一些不同的對(duì)策,常見的方法是采用濃水部分循環(huán),即反滲透裝置的濃水只排放一部分,其余部分循環(huán)進(jìn)入給水泵入口,此時(shí)既可膜元件表面維持的橫向流速,又可以達(dá)到用戶所需要的系統(tǒng)回收率,但切不可通過直接調(diào)整給水/濃水進(jìn)出口閥門來提高系統(tǒng)回收率,如果這樣操作,就會(huì)造成膜元件的污染速度加快,導(dǎo)致嚴(yán)重后果。 系統(tǒng)回收率越高則消耗的水量越少,但回收率過高會(huì)發(fā)生以下問題。
①產(chǎn)品水的脫鹽率下降。 ②可能發(fā)生微溶鹽的沉淀。 
③濃水的滲透壓過高,元件的產(chǎn)水量降低。 
一般苦咸水脫鹽系統(tǒng)回收率多控制在75%,即濃水濃縮了4倍,當(dāng)原水含鹽量較低時(shí),有時(shí)也可采用80%,如原水中某種微溶鹽含量高,有時(shí)也采用較低的系統(tǒng)回收率以防止結(jié)垢。 2.如何確定系統(tǒng)回收率 
工業(yè)用大型反滲透裝置由于膜元件的數(shù)量多、給水流程長,實(shí)際系統(tǒng)回收率一般均在75%以上,有時(shí)甚至可以達(dá)到90%。對(duì)于小型反滲透裝置也要求較高的系統(tǒng)回收率,以免造成水資源的浪費(fèi)。 應(yīng)該主要根據(jù)以下兩點(diǎn)來確定系統(tǒng)的回收率。 ①根據(jù)膜元件串聯(lián)的長度。 
②根據(jù)是否有濃水循環(huán)以及循環(huán)流量的大小。 
在系統(tǒng)沒有濃水循環(huán)時(shí),一般按照以下規(guī)定:決定膜元件和系統(tǒng)回收率。 
回收率和膜元件串聯(lián)數(shù)量
3.膜元件標(biāo)準(zhǔn)測試壓力與實(shí)際使用壓力 
膜元件標(biāo)準(zhǔn)測試壓力為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下所使用的壓力,以海德能公司CPA系列產(chǎn)品為例,其標(biāo)準(zhǔn)測試壓力為1.55MPa(225psi或者15.5bar)。
膜元件使用壓力為膜元件實(shí)際工作時(shí)所需要的壓力,很多設(shè)計(jì)人員或使用人員以為膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力即為膜元件的使用壓力,從而造成有時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)水量很大,用戶認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量很好,不知道此時(shí)由于系統(tǒng)平均水通量過高,出了前面所介紹的設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的要求,為反滲透系統(tǒng)長期運(yùn)行埋下了禍根。有時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)水量很小,認(rèn)為膜元件生產(chǎn)廠家的質(zhì)量不好,向膜元件生產(chǎn)廠家索賠。 實(shí)際上膜元件的標(biāo)準(zhǔn)壓力與膜元件的使用壓力有著本質(zhì)的不同,膜元件標(biāo)準(zhǔn)壓力是膜元件生產(chǎn)廠家為了檢驗(yàn)其膜元件質(zhì)量而人為設(shè)定的壓力,而實(shí)際使用壓力則受到溫度、平均水通量選取值、進(jìn)水含鹽量、系統(tǒng)回收率、膜元件種類等各種因素的影響,膜元件的使用壓力應(yīng)根據(jù)各種因素的不同而不同。簡單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家提供的計(jì)算軟件進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。 4.如何計(jì)算系統(tǒng)脫鹽率 
系統(tǒng)脫鹽率是反滲透系統(tǒng)對(duì)鹽的整體脫除率,它受到溫度、離子種類、回收率、膜種類以及其他各種設(shè)計(jì)因素的影響,因而不同的反滲透系統(tǒng)的系統(tǒng)脫鹽率是不一樣的,其計(jì)算公式為 
系統(tǒng)脫鹽率=(總的給水含鹽量-總的產(chǎn)水含鹽量)/總的給水含鹽量× 
有時(shí)出于方便的原因,也可以用下列公式來近似估算系統(tǒng)脫鹽率 系統(tǒng)脫鹽率=(總的給水電導(dǎo)率-總的產(chǎn)水電導(dǎo)率)/總的給水電導(dǎo)率× 
以此近似估算得到的系統(tǒng)脫鹽率往往低于實(shí)際系統(tǒng)脫鹽率,因而經(jīng)常在反滲透系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)引起爭議。 
5.膜元件的標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率 
膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率為膜元件生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)條件下所測得的脫鹽率,以海德能公司的低壓系列產(chǎn)品為例,CPA2在標(biāo)準(zhǔn)條件下的低脫鹽率為99.2%(平均脫鹽率為99.5%),CPA3在標(biāo)準(zhǔn)條件下的低脫鹽率為99.6%(平均脫鹽率為99.7%)。 
膜元件實(shí)際脫鹽率為膜元件在實(shí)際使用時(shí)所表現(xiàn)出來的脫鹽率,實(shí)際脫鹽率有時(shí)會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率高,但多情況下要比標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率低,這是由于標(biāo)準(zhǔn)測試條件與實(shí)際使用條件不同。在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下,其標(biāo)準(zhǔn)測試溶液為氯化鈉溶液,膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率表現(xiàn)為對(duì)氯化鈉的脫除率。在實(shí)際使用條件下,由于水中各種離子成分不同,溫度、平均水通量選取值、系統(tǒng)回收率等均不同于標(biāo)準(zhǔn)測試條件,而這些因素均會(huì)影響到膜元件的脫鹽率。 
系統(tǒng)脫鹽率為整套反滲透裝置所表現(xiàn)出來的脫鹽率,同樣由于使用條件與標(biāo)準(zhǔn)條件不同,系統(tǒng)脫鹽率有別于標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率,同時(shí)由于反滲透裝置一般均串聯(lián)多根膜元件,而裝置中每根膜元件的實(shí)際使用條件均不同,故系統(tǒng)脫鹽率也有別于膜元件實(shí)際脫鹽率,對(duì)于只有1支膜元件的裝置,系統(tǒng)脫鹽率才等于膜元件實(shí)際脫鹽率。 
要預(yù)測系統(tǒng)脫鹽率的簡單的辦法就是通過膜元件生產(chǎn)廠家的計(jì)算軟件進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。 
了解了膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率、實(shí)際脫鹽率與系統(tǒng)脫鹽率之間的關(guān)系之后,在設(shè)計(jì)反滲透裝置、給用戶提供系統(tǒng)性能擔(dān)保、驗(yàn)收反滲透裝置或者評(píng)定膜元件性能時(shí),要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際脫鹽率來進(jìn)行,而不能以膜元件標(biāo)準(zhǔn)脫鹽率來進(jìn)行。 
6.什么叫背壓,產(chǎn)水背壓會(huì)有什么不良后果 
在反滲透水處理領(lǐng)域,背壓指的是產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力的情況。如前面介紹,卷式膜元件類似一個(gè)長信封狀的膜口袋,開口的一邊粘接在含有開孔的產(chǎn)品水中心管上。將多個(gè)膜口袋卷繞到同一個(gè)產(chǎn)品中心管上,使給水水流從膜的外側(cè)流過,在給水壓力下,使淡水通過膜進(jìn)入膜口袋后匯流人產(chǎn)品水中心管內(nèi)。 
為了便于產(chǎn)品水在膜袋內(nèi)流動(dòng),在信封狀的膜袋內(nèi)夾有一層產(chǎn)品水導(dǎo)流的織物支撐層;為了使給水均勻流過膜袋表面并給水流以擾動(dòng),在膜袋與膜袋之間的給水通道中夾有隔網(wǎng)層。 
膜口袋的三面是用粘結(jié)劑粘接在一起的,如果產(chǎn)品水側(cè)的壓力大于給水側(cè)的壓力,那么這些粘接線就會(huì)破裂而導(dǎo)致膜元件脫鹽率的喪失或者明顯降低,因此從的角度考慮,反滲透系統(tǒng)不能夠存在背壓。 
由于反滲透膜過濾是通過壓力驅(qū)動(dòng)的,在正常運(yùn)行時(shí)是不會(huì)存在背壓的,但是如果系統(tǒng)正常或者故障停機(jī),閥門設(shè)置或者開閉不當(dāng),那么就有可能存在背壓,因此妥善處理解決背壓的問題。 7.為什么高壓泵后面應(yīng)設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)門和電動(dòng)慢開門 
配制標(biāo)準(zhǔn)測試溶液的水源為反滲透產(chǎn)水,因而幾乎不帶雜質(zhì),不存在膜元件被污染的問題。在實(shí)際使用時(shí),除了二級(jí)反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水是以一級(jí)反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為原水外,其他反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水幾乎都是經(jīng)普通預(yù)處理后的原水。盡管預(yù)處理工藝去除了其中一部分雜質(zhì),但與標(biāo)準(zhǔn)測試條件下所用水源相比,其進(jìn)水水質(zhì)仍然較差。所以膜元件設(shè)計(jì)產(chǎn)水量應(yīng)該小于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量,此時(shí)如仍按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水量作為設(shè)計(jì)產(chǎn)水量,則反滲透膜元件很快就會(huì)受到污染,造成膜元件損壞。

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