反渗透系统基本组成解析
反渗透纯水处理设备组成概述

反渗透纯水处理设备组成概述反渗透纯水处理设备通常由精密过滤器、高压泵、反渗透膜、压力容器以及相应的仪器、仪表、阀门、机架、管道及管件等组成。
反渗透装置主要要由以下部分组成:1、精密过滤器又称保安过滤器,因为能对反渗透装置起到必要的保护作用而得名。
有人把它当做为预处理的一部分,也有人把它做为反渗透装置的组成部分。
精密过滤器用以去除极微小的颗粒。
普通砂滤能够去除很小的固体颗粒,使出水浊度达到1NTU 左右,但出水仍然含有大量粒径在1~5μm 的颗粒,这些颗粒是砂滤无法去除的,虽然颗粒极小,可是如果直接进入反渗透主机,在RO 膜的浓缩作用下,仍然会造成膜元件的污染,要去除这些颗粒,就必须采用精密过滤。
精密过滤器常设置在压力过滤器之后,有时也设置在整个预处理工艺的末端防止破碎的滤料、活性炭、树脂等进入反渗透系统,尽量做到不将上道工序产生的微粒带到下一道工序中去。
滤孔孔径应与水中所含杂质的粒径相匹配,避免过粗或过细。
2、高压泵高压泵是反渗透设备的主要动力设备,高压泵应设置高过热保护,泵前后分别设置低、高压保护开关。
当高压泵进水压力低于设定值后,高压泵停运,以保护高压泵;当高压泵出口压力高于设定值后,高压泵停运,以保护反渗透膜。
在大型的反渗透系统中,为了防止高压泵启动时对供电电网的冲击,一般设软启动器或变频控制器来启动高压泵。
3、反渗透膜反渗透膜是一种由压力驱动的新型分离膜,在压力推动下,溶液中的水分子透过膜,而其它分子、离子、细菌、病毒等被截留,从而达到制取纯水的目的。
反渗透膜的孔径小于1nm(纳米),能有效去除二价离子,对一价离子的去除率也可达95~99%;对低分子量有机物的去除率可达100%;反渗透系统能够除去原水中99%以上的矿物质、细菌、病毒、热原及细菌内毒素等。
反渗透膜的横向流速由于进水中杂质被浓缩后必须由剩余的水带走,更高的横向流速能降低浓差极化和污染物在膜表面的沉积速度。
但是过高的横向流速将导致进水流量增大,对提高经济效益不利,同时会造成膜元件进出水压力降增加,引起望远镜现象,所以我们规定了膜元件的最大进水流量和最小浓水流量(如下表)。
反渗透水系统工作原理+

反渗透水系统工作原理+反渗透水系统是一种通过逆渗透技术来移除水中杂质和盐分的设备。
它主要包括滤水器、高压泵、逆渗透膜和储水罐等组件。
反渗透水系统的工作原理如下:1. 进水过滤:进水经过滤水器,去除其中的大颗粒杂质,如泥沙、锈迹等。
2. 高压泵增压:经过过滤的水被高压泵抽入逆渗透膜内,通过增加水的压力以便逆渗透膜能过滤出纳滤液。
3. 逆渗透膜过滤:进入逆渗透膜后,水分子通过逆渗透膜的微孔,而其中的溶解盐、重金属、有机物质等则无法穿过膜,从而达到分离水和其中杂质的目的。
4. 浓缩溶液排出:逆渗透膜筛选出来的含有各种杂质的浓缩溶液被排出,以防止其对系统造成损害。
5. 净水储存:经过逆渗透膜过滤的净水被储存在储水罐中,供日常使用。
反渗透水系统广泛应用于海水淡化、水处理、饮用水净化等领域。
以下是一些相关参考内容:1. 《反渗透膜技术及应用》(高建平、朱祥忠等著):本书详细介绍了反渗透膜技术的原理、工艺及其在海水淡化、废水处理等方面的应用。
2. 《逆渗透水处理》(李学香著):该书系统地阐述了逆渗透技术的基本理论、设备应用及运行管理,对工程技术人员具有较高参考价值。
3. 《逆渗透膜处理技术》(罗桂联著):本书详细介绍了逆渗透膜处理技术的发展历程、工作原理、膜组件的选用和设计等内容,对工程设计、工艺流程设计和运行管理有一定指导作用。
4. 《膜分离与反渗透技术》(齐燕男著):该书详细介绍了膜分离技术的原理、分类及在水处理领域的应用,并重点讲述了反渗透技术的工作原理和过程。
5. 《水处理工艺与设备》(陆超著):本书系统地介绍了水处理的原理、工艺及常用设备,其中包括反渗透水系统的工作原理和设备运行管理。
这些参考内容可以帮助了解反渗透水系统的工作原理和逆渗透技术的应用,以及相关领域的发展和实践经验。
对于工程设计人员、水处理技术人员以及研究与开发人员来说,这些参考内容都具有一定的参考价值。
浓水反渗透系统详情介绍

浓水反渗透系统详情介绍预处理系统是为了保护反渗透膜,防止其被污染或损坏。
在浓水反渗透系统中,通常采用多级的预处理装置,如颗粒过滤器、活性炭吸附器、软化器和微滤膜等。
这些预处理装置可以去除水中的悬浮物、胶体物质、有机物和硬度物质等。
反渗透系统是浓水反渗透系统的核心部分,它由反渗透膜组成。
反渗透膜通过物理作用,将水中的溶解物质分离出来。
反渗透膜具有微孔结构,可以阻止大分子物质、胶体颗粒和溶解盐等通过,只允许水分子通过。
反渗透膜通常由半透膜材料制成,如聚醚砜、聚醚酮和聚酯等。
后处理系统主要是为了进一步提纯水质。
在反渗透膜之后,一些小分子物质仍然可能存在于水中,因此需要进行二次处理。
常用的后处理方法包括活性炭吸附、混床交换器、电离交换器和紫外线杀菌器等。
浓水反渗透系统的工作原理是将源水通过预处理系统,除去大部分溶解物质和悬浮物,然后将预处理后的水进一步通过反渗透膜分离,得到纯净的水。
同时,反渗透膜会产生一部分浓缩水,通过排放系统排出。
这样,源水中的溶解物质就被分离出来,从而得到一定浓度的浓水和高纯度的纯水。
浓水反渗透系统具有许多优点。
首先,它可以高效去除水中的溶解物质,包括溶解气体、溶解盐和有机物等。
其次,浓水反渗透系统操作简单,只需要较低的压力就可以实现水处理过程。
此外,与传统的蒸馏法相比,浓水反渗透系统能耗更低。
最主要的是,浓水反渗透系统可以生产出高纯度的水,符合各种水质要求。
然而,浓水反渗透系统也存在一些缺点。
首先,由于反渗透膜有微孔结构,易受到颗粒物和有机物的堵塞和污染,需要定期进行清洗和维护。
其次,反渗透膜的生产和更换成本较高,系统投资较大。
总的来说,浓水反渗透系统是一种高效、节能的水处理技术,可以用于海水淡化、废水处理和纯水生产等领域。
它通过预处理、反渗透和后处理等过程,将源水中的溶解物质分离和去除,得到高纯度的水。
虽然系统投资较大,但在长期运行中可以获得较好的经济效益和环境效益。
反渗透系统综合结构解析

反渗透系统综合结构解析1、钠离子(Na)钠是单价阳离子,钠盐的溶解度很高,不会在RO系统中造成结垢。
海水中钠是主要的阳离子。
作为阳离子的钠,在RO给水分析中自动与其它阴离子相平衡。
饮食中钠的摄取浓度范围是从低钠的2000 mg/L到平均的3500 mg/L。
美国EPA已设立了饮用水水质标准(DWEL),规定饮用水中钠为20mg/L。
每天饮用2升100 mg/L钠含量的饮用水只有200 mg钠。
每加仑10打兰(171.2 mg/l)硬度的相对硬水经软化后只含钠79 mg/L。
2、钾离子(K)钾是单价正离子,在水中钾的含量较钠低得多,且有很高的溶解度,不会造成RO结垢。
3、镁离子(Mg)镁是二价阳离子。
镁在苦咸水硬度中约占三分之一,但在海水中可比钙的含量高出五倍。
镁盐的溶解度较高,在RO系统中通常不会造成结垢问题。
4、钙离子(Ca)钙是二价阳离子,钙于镁同为苦咸水中硬度的组成部分。
在使用阻垢剂时,硫酸钙(CaSO4)(石膏)的溶解度可达230%。
碳酸钙的溶解度LSI(朗格里尔指数)值可达+1.8-+2.5。
5、锶离子(Sr)锶是二价阳离子。
硫酸锶的溶解度很低,可能在RO系统的后端造成沉淀。
当硫酸根浓度增加或温度降低时,硫酸锶的溶解度将降低。
通常,铅矿附近的井水中含有小于15 ppm浓度的锶。
硫酸锶的饱和浓度为100%,而使用阻垢剂时,饱和浓度可达800%。
6、钡离子(Ba)钡是二价阳离子。
硫酸钡(BaSO4)的溶解度很低,能够在RO 系统的浓水出口侧造成沉淀。
温度降低与硫酸盐浓度增高均使硫酸钡的溶解度进一步下降。
钡一般出现在井水中,浓度一般小于0.05-0.2 ppm。
钡的检测必须在精度为0.01 ppm(10 ppb)水平的仪器上进行。
饱和度为100%,使用阻垢剂时可达6000%。
7、阳离子与阴离子阳离子是正价离子,可吸收电子;阴离子是负价离子,有剩余电子;正负离子可以相互作用。
他们对电子的共享形成电中性。
反渗透设备架构组成及性能特点

反渗透设备架构组成及性能特点反渗透设备系统的组成:一般包括预处理系统、反渗透装置、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。
预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。
其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质,达到反渗透的进水要求。
预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。
反渗透装置主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。
其主要作用是去除水中的杂质,使出水满足使用要求。
后处理系统是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。
主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备。
后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高,使之满足使用要求。
清洗系统主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。
当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时,需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。
电气控制系统是用来控制整个反渗透系统正常运行的。
包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。
介绍反渗透设备的清洗方法:反渗透技术因具有特殊的优越性而得到日益广泛的应用。
反渗透净水设备的清洗问题可能使许多技术力量不强的用户遭受损失,所以要做好反渗透设备的管理,就可以避免出现严重的问题。
低压冲洗反渗透设备定期对反渗透设备进行大流量、低压力、低pH值的冲洗有利于剥除附着在膜表面上的污垢,维持膜性能,或当反渗透设备进水SDI 突然升高超过5.5以上时,应进行低压冲洗,待SDI值调至合格后再开机。
反渗透膜化学清洗在正常运行条件下,反渗透膜也可能被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染,这些物质沉积在膜表面上会引起净水设备反渗透装置出力下降或脱盐率下降、压差升高,甚至对膜造成不可恢复的损伤,因此,为了恢复良好的透水和除盐性能,需要对膜进行化学清洗。
一般3~12个月清洗一次,如果每个月不得不清洗一次,这说明应该改善的预处理系统,调整的运行参数。
如果1~3个月需要清洗一次,则需要提高设备的运行水平,是否需要改进预处理系统较难判断。
反渗透系统基本组成

反渗透系统基本组成第一原水原水其实就是一些可能是来自地下的水,自来水或者是水库里的水等的水源,我们在设计系统的时候一定要考虑好尽量避免二次污染和预防沙土以及灰尘等的机械的杂质的污染和发酵或者是微生物的污染的情况的发生。
第二预处理系统给系统是针对原水的水质的指标和水源的特点就行专门的设置的,它可以很好的保证预处理的水质可以达到反渗透系统对于COD、SDI、余氯和LSI等的要求。
针对一些一定的原水,不同的预处理工艺以及污染因子的去除的效果会影响到反渗透膜元件的类型和数量以及系统的参数等的选择。
现在越来越多的反渗透系统被广泛的应用于地表的污水以及回用污水。
第三高压泵系统这个系统的压力以及流量的选择主要依据的就是海德能设计软件IMSdesign的模拟计算结果。
为了更好的保证系统的安全以及可靠性,在实际的选型时,我们可以在计算结果的推荐选型的基础上提高10%扬程和流量规格。
反渗透高压泵对于系统本身的系统的要求是相当的高的,而且还要具有较稳定的耐腐蚀泵。
泵系统一般由给水泵和高压泵组成,给水泵加在保安过滤器之前,用于高压泵供水和低压冲洗。
我们早高压泵的出口处要安装手动的调压阀和慢开电动阀。
第四RO膜单元RO膜单元主要是由压力容器以及膜元件,管道和浓水阀门组成的。
它是反渗透系统的核心部分。
第五仪表和控制系统该系统主要是为了更好的保证装置可以安全可靠的运行以及方便对于过程的监控,所以要配置温度表和压力表,流量计,电导率表,氧化还原电位计等仪表。
系统的运行以及监控是由PLC、仪表、计算机系统和工艺模拟流程模拟屏执行,而且还设有手动的操作按钮以及控制操作按钮,而且该系统还具有联锁保护功能及报警指示功能。
第六产水储存单元在设计产水的储存单元的设计要考虑到防止发生背压的现象。
产水储槽主要考虑的就是防止二次污染,溶剂和配置都取决于后续的工艺要求以及用水量的调节需求。
以上资料信息有纯净水设备整理,详细信息请参考资料/news/fstz.htm。
反渗透设备结构详解

1套
UPVC
1台
S304
4只
复合膜
4套
s304
1台
不锈钢
1只
有机玻璃
1只
有机玻璃
1只
s304
1只
s304
1台
高压泵进
1台
出口
1台
UPVC
1批
UPVC
1套
PE 或
1台
FRP
2台
PP
1套
1台
Schneider
1批
、chint 等
详细咨询电话:18717879338 联 系 人:刘先生
适用范围 ·居民小区优质饮用水 满足高档小区优质饮用水需求,配以管网入户,保证 24 小时随时饮用纯净水。 ·纯净水生产厂纯净水制备 可配以我公司生产的全自动灌装机而组成全自动桶装水/瓶装水生产线 ·食品行业原料配制用水 如添加剂的勾兑、配料、汤料或汁液的配比等,可改善口感、抑制有机物滋生,提高产品保 存期限
5.离子软化系统/加药系统 R/O 装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用,为防止浓水端特别是 RO 装置最后一 根膜组件浓水侧出现 CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4 的浓度积大于其平 衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软 化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出.
6.保安过滤器 采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除,使 RO 系统等后续 设备运行更安全、更可靠。滤芯为 5um 熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元,漏掉的大于 5um 的杂质除去。防止进入反渗透装置损坏膜的表面,从而损坏膜的脱盐性能。 7、高压泵 采用立式多级不锈钢离心高压泵,这是 RO 主机的一个重要组件,它的作用是给反渗透膜输 送一定数量一定压力的水源。其品质的好坏对整机的影响很大。使用中应保证不得空转,不 得长期超负荷运行,经常按要求排除空气,应保证电器部件的干燥。 8.一级反渗透系统 反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分 离出来,因为这个过程和自然渗透的方向相反,因此称为反渗透。 反渗透法能适应各类含盐量的原水,尤其是在高含盐量的水处理工程中,能获得很好的技术 经济效益。反渗透法的脱盐率提高,回收率高,运行稳定,占地面积小,操作简便,反渗透
反渗透纯水设备主机的组成

反渗透纯水设备主机的组成反渗透纯水设备是研究水处理技术和应用的前沿科技之一。
主要由反渗透膜组件、高压泵组件、膜壳压力容器、制水管路组件、控制系统组件等主要部分组成。
下面将详细介绍这些组件的作用以及主机的整体工作流程。
反渗透膜组件反渗透膜是反渗透纯水设备的核心部分,它的主要作用是隔离水中的杂质,使水中的离子、微生物溶解物、悬浮物等能够在膜的一侧被截留。
由于反渗透膜的孔径非常小,一般为几个纳米到几十个纳米,所以只有水分子能够通过其中的孔隙,其他一些有害物质都被拦截在了膜的一侧。
同时,反渗透膜的选择也非常重要,它决定了主机的过滤效果和寿命。
高压泵组件高压泵组件是离心泵或柱塞泵,它的作用是提供足够高的压力,将水通过反渗透膜。
一般的反渗透设备需要在输入水源的压力下加压,而高纯度水的生产要求不断提高,需要更高的工作压力,一般情况下需要使用高压泵工作。
膜壳压力容器膜壳压力容器是容纳反渗透膜和加压高压泵的压力容器,通过对压力的调节来控制透水率和废水率。
反渗透膜组件在工作时需要承受高压力,需要安装在高强度材料的膜壳中。
制水管路组件制水管路组件主要由制水调节阀、流量计、压力表、液位表、隔膜压力表、夜安全阀等组成,它的作用是在反渗透膜组件被截留后将成品水输送到储水罐,同时也要对制水量、制水压力、主机工作压力等进行监测和调节。
控制系统组件控制系统主要包括PLC控制模块、HMI界面屏幕、水质传感器、电动执行器、液位传感器、压力传感器等。
PLC控制模块负责控制整个主机的开关机、自动控制、手动控制、故障报警等功能。
而HMI界面屏幕则是显示主机的工作状态、水质信息等信息的显示屏,水质传感器则是指示和测量主机的制水质量。
主机整体工作流程当反渗透纯水设备启动时,高压泵将条件好的水送入膜组件的一侧,并形成一定的压力,让水从反渗透膜的微孔中透过.根据反渗透现象将水中的溶解了的无机盐,有机物、胶体、细菌等物质沿着一侧向另外一侧被截留,制成纯净的水另一侧排出,未截留的废水则通过制水管路组件排出主机。
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反渗透系统基本组成解析反渗透系统设计概述反渗透系统基本组成部分1)原水供水单元:原水可能是自来水、地下水、水库水或其它水源,但一般反渗透系统都有一个储水槽。
在系统设计时要考虑避免二次污染,防止沙土、灰尘等机械杂质污染和发酵、水藻等生物污染的发生。
2)预处理系统:针对原水得水质指标和水源特点,设置合理的预处理系统,保证经过预处理的水质能够达到反渗透系统对于 COD、SDI、余氯和 LSI 等的要求。
对于一定的原水,不同的预处理工艺和污染因子去除效果会影响到反渗透膜元件类型、数量和系统参数的选择。
在目前越来越多的反渗透系统被用于地表水和回用污水的情况下,为了保证系统性能和和效率,推荐优先选用膜法预处理(超滤/微滤)。
请参考本书卷首较为详细的“美国海德能公司反渗透纳滤设计导则”。
3)高压泵系统:高压泵系统的压力(扬程)和流量的选择主要依据运行海德能设计软件 IMSdesign 的模拟计算结果。
为了保证系统的安全可靠,在实际选型时,可以在计算结果推荐选型的基础上提高 10%扬程和流量规格。
反渗透高压泵要求使用性能高度稳定的耐腐蚀泵。
泵系统一般由给水泵和高压泵组成,给水泵加在保安过滤器之前,用于高压泵供水和低压冲洗。
在高压泵出口一般要安装手动调压阀和慢开电动阀。
手动调压阀用于调节泵的出力,电动阀可以防止高压泵启动时发生水锤现象。
4)RO 膜单元:RO 膜单元由压力容器、膜元件、管道和浓水阀门等组成,是反渗透系统的核心。
本章内容主要针对 RO膜单元的设计,包括参数选择、流程配置、膜元件选型、膜元件数量和排列的选择以及设计方案的评价和优化等。
5)仪表和控制系统:为了装置能够安全可靠地运行、便于过程监控,一般要配备温度表、pH 计、压力表、流量计、电导率表、氧化还原电位计等仪表。
反渗透系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺模拟流程模拟屏执行,同时设有手动操作按钮和控制室操作按钮,系统具有联锁保护功能及报警指示功能。
请参考本书第七章及第十三章相关内容。
6)产水储存单元:产水储槽(罐)主要考虑防止二次污染,容积和配置取决于后续工艺要求及用水量调节需要,在产水储存单元的设计中要考虑防止发生背压。
7)清洗单元:用于膜的化学清洗和消毒灭菌处理,具体设计参考第八章“污染与清洗”。
反渗透系统设计一般步骤1)落实设计依据:原水水质和原水类型,产水的具体水质指标。
在拿到原水水质资料时一定要确认水源的类型,可能的水质波动范围,取水方式及受到二次污染的可能性。
在地表水处理和海水淡化工程中,取水方式也是设计整个系统设计中最为关键的。
在污水回用处理工程中,需要反复落实排放水的水质资料,在必要时要同时改造污水处理系统以保证反渗透工艺的可行性。
2)确定预处理工艺及其效果,主要是对于经过预处理之后水质指标的确认。
我们所讲的反渗透给水或系统进水就是指经过预处理之后的水质。
3)膜元件选型根据原水的含盐量,进水水质的情况和产水水质的要求,选择适当的膜元件。
膜元件的选型请参考卷首的设计导则及膜元件选型指导地形图。
4)确定膜通量和系统回收率根据进水水质和处理水指要求的等级不同,决定RO膜元件的种类和单位面积的产水通量(gfd或L/m2h)和回收率。
产水通量可以参照海德能设计导则。
回收率的设定要考虑原水中含有的难溶解性盐的析出极限值(饱和指数)、给水水质的种类和产水水质。
通常,单位面积产水量J和回收率R设计的过高,发生膜污染的可能性大大增加,造成产水量下降,清洗膜系统的频率会增多,维护系统正常运行的费用增加。
所以,在进行设计系统时,在条件可能的条件下,希望宽余的设计产水通量和回收率。
5)排列和级数当确定了设计产水通量 J(gfd)和产水量 Qp(gpd)值,所需理论膜元件数量 Ne 安以下方程计算。
(7-1)Qp 产水量 (gpd)J 单位面积产水通量(gfd)S 膜元件面积(ft2)f 污染指数Ne 理论膜元件数通常 RO 系统排列方式以 2:1 的近似比例排列的方式较多。
[例题]产水水量 60000 gpd设计 Flux 14 gfd膜元件面积 400 ft2解答∶ 按公式(7-1)计算理论膜元件数量理论膜元件数量(四舍五入)压力容器数量(按标准 6 芯装膜壳计算)(四舍五入)各段压力容器的数的决定● RO 系统以 2:1 方式排列时,24/(2+1)=8,膜元件以(16∶8)的方式排列。
● RO 系统以 4:2:1 方式排列时,24/(4+2+1)=3.42,膜元件以(13.76∶6.85 6∶3.43 6)的方式排列。
实际系统的压力容器以整数出现,四舍五入后为系统为(14∶7∶3)方式排列。
以上的初步计算结果代入 IMSdesign 进行评估。
6)优设计根据设定的单位面积的产水通量 J,回收率,水温变动范围,研究讨论膜组件的排列列方式,设计计算压力,流量。
这时使用海德能公司提供的 RO 设计元件 (IMSdesign)可以很方便的邦助客户完成这个关键任务。
根据根据要求的产水量Qp,考虑水源的种类和膜污染符合因素的基础上计算为了满足这个产水要求所需的膜元件数(Ne)。
根据回收率,估计压力容器数(Nv)和系统排列方式。
以上的条件输入到设计元件中,通过种种的排列计算,得到进水的操作压力,产水水质,同时可以得到各个段的膜元件的性能,选择最优组合。
单级反渗透设备,反渗透直饮水设备,反渗透设备6.3 流程配置膜单元(RO 模块)由标准支架和膜壳压力容器、连接管道及进水、浓水和产水总管组成。
膜元件安装在压力容器中。
压力容器两端有产水出口,位于端板的中心,进水和浓水口分别位于容器相对两端。
每只膜壳压力容器可串连 1-7 只膜元件。
如图-1 所示,第一只膜元件的产水管和最后一支元件的产水管与膜壳端板相连接。
膜壳的产水管互相连接。
每个膜元件的一端有一个浓水密封圈,将膜元件内部流道与元件外层和膜壳之间的间隙隔开,防止进水的短路现象,迫使进水全部通过膜元件的流道。
在进水流经每只元件时,部分进水体积转化为产水。
剩余进水的盐浓度增加。
产水经由产水管导出。
收集起来的产水的盐度延浓水走向增加,在进水处最低,在浓水口最高。
系统的压力容器背分为几组,叫做浓水分段,在每一段中的压力容器平行并联。
每段所含的压力容器数目延进水走向减少,一般为 2 : 1,如图-2 所示。
可以看出进水通过压力容器的流量分布呈金字塔形:在塔底的进水流量高,在塔顶的浓水流量相对低。
随着进水流量的减小,平行压力容器数目逐段递减。
所有组件的产水最后汇集到一个共同总管中。
这种锥形排列使整个系统的每个容器保持相近的进水/浓水比例,这个比例要符合膜元件的技术规格要求。
流量过高会引起压力损失过大或可能的膜元件损害。
流量过低则不能形成紊流,膜表面盐的浓度会过高。
对于一个给定的 RO 系统,浓缩段数取决于产水回收率和每只膜壳中的膜元件数。
为了避免在膜表面形成过渡的浓差极化,每只膜元件的回收率不能超过 18%。
在苦咸水淡化 RO 系统设计中,通常在工程设计中采用 9%左右的单个元件回收率。
这样由 6芯组件构成的 RO 单元,有 2 根组件时并联回收率为 60%,有3 根组件时(2 :1 排列)回收率为 75%。
如果采用 7 芯组件,2 段的配制可使回收率达到 85%。
浓水循环最简单的膜单元是只装一只膜元件的一根膜壳压力容器。
最小的系统采用这种配制,产水回收率通常限制在 15%。
为了增加系统的回收率,将部分浓水返回到进水泵吸入口。
浓水循环配制如图-3 所示,主要用在非常小的反渗透系统中。
这种设计的优点在于 RO 单元非常紧凑。
浓水循环的缺点在于,为了保持高进水流速,需要用较大的泵。
这样能耗就比多段设计要高。
由于在进水中掺合了浓水,平均进水盐度会增加,进水压力和产水盐度都会增加。
浓水分段(多段系统)商业化 RO 单元通常由一台泵和一个多段组件排列组成,图-4 中是一个简化的两段式RO元件。
第一段的浓水作为第二段的进水,这就是所谓“浓水分段”。
多段单元中的流量和压力用进水及浓水阀门控制。
高压泵出口的调节阀门控制进入系统的流量。
浓水阀位于 RO 模块的浓水排放口,用于控制进水压力和回收率。
产水流量分配在一些情况下,需要平衡段间产水流量,比如增加后段的产水流量,减少前段的产水流量。
为了达到这样的目的,可参照下面介绍的两种设计配置方案来实现。
产水背压一种方案是在首段的产水管上安装一个阀门通过这个阀门的限制,增加了产水背压,降低了净驱动压力,降低了首段产水通量。
差出的通量由二段在系统压力升高之后产生。
段间增压第二种方案是在浓水管线上安装一个段间增压泵,如图-6所示。
增压泵将增加二段的进水压力,从而增加产水流量。
采用产水限制阀门的设计简化了 RO 系统,投资成本低,但这种方案由于产水限制阀门增加了额外的动力损失,系统的能耗增加了。
段间泵设计需要对段间总管进行改造,并增加一个泵单元。
投资成本高于第一种方案,但能耗较低。
二级反渗透在一些应用中,单级反渗透系统的产水无法能够满足对盐度的要求。
比如:海水淡化 RO 系统,进水盐度太高或产水回收率或水温太高。
苦咸水 RO 系统,但产水需要供给高压锅炉或电子工业。
为了进一步降低产水盐度,一级 RO 产水要进行二级 RO脱盐。
这种配置叫做二级设计,或产水分段。
取决于是否将全部一级产水进行二级 RO 处理,叫做完全或部分二级系统。
一级产水是非常洁净的水,悬浮物和溶解性物质含量很低,不需要任何预处理。
二级系统的平均通量可以相对较高。
二级 RO 单元的平均通量一般设置为 20GFD,回收率为 85%-90%。
在二级系统中,一级产水进入一个储槽,或供给二级RO单元的高压泵。
二级RO 系统有许多配置形式。
图-7 是一种部分二级系统。
部分二级部分一级产水经过二级处理后与未经处理的部分进行混合。
如果部分二级处理就能达到产水要求,结合二级系统的高通量设计,这种部分二级配置会比完全二级配制的投资和运行成本要低的多。
单级反渗透设备,反渗透直饮水设备,反渗透设备在二级系统中,二级浓水返回到一级进水口是非常普遍的。
二级浓水中的含盐量通常比一级进水的含盐量要低。
所以将二级浓水返回到一级进水中会有助于降低进水盐度,增加整体的水利用率。
RO 系统估算可按以下步骤确定生产一定量的产水的系统的近似大小(膜元件数的膜壳数): a. 选择膜元件类型和组件b. 根据进水水质选择通量范围c. 将期望的装置生产能力除以设计通量和单个膜元件膜面积数(在元件说明上有膜面积数)。
d. 将总膜元件数除以单根膜壳装填膜元件数。
取计算结果的整数。
e. 选择适当的排列以获得期望的回收率。
必要时增加组件数。
海德能设计程序 IMSdesign 计算结果显示推荐高压泵压力以及计算进水压力,推荐的泵压力高于进水压力 10%总驱动压力再加 3psi(0.2bar),因为还要考虑进口压力损失。