海德能反渗透设计软件简介
中空超滤膜HYDRAcap技术手册(海德能)
构造
中空丝
膜聚合物
亲水性聚醚砜
MWCO(截流分子量) 组件标准膜面积
100,000~150,000 道尔顿 40 组件：320ft2(30m2) / 40-LD 组件：210ft2(19.5m2) 60 组件：500ft2(46m2) / 60-LD 组件：325ft2(30.0m2)
中空丝内径 / 外径
支 60"HYDRAcap 给件构成的 sub-Blocs，适于产水量大于 158 吨/小时(1mgd)的系统。sub-Blocs 可垂直 或水平放置，两侧最多可以各放置 3 个(小型系统为 2 个)。组合类型见下表。
表 4 HYDRABLOC 类型
sub-Blocs 基本单元
sub-Blocs 垂直方向层数
成了加利福尼亚州卫生局(DHS)的测试，证实 HYDRAcap 适用于饮用水的处理，DHS 已经认证
HYDRAcap 的细菌和病毒去除率可达 4 log
HYDRAcap 适用 pH 值范围宽泛，为 2~13。因此不易受化学损伤。而且，它能用标准柠檬酸和氢
氧化钠/次氯酸钠溶液清洗，而不需要特别的化学药品
图 3 显示了 HYDRAcap 组件内单根中空丝在各工况时的水流方式
模式
流向
流量
正常过 滤
全量过 滤
A至C
CPA3-LD-8040参数
北京海德能科技有限公司CPA3-LD-8040 抗污染苦咸水反渗透膜性能特点与规范CPA3-LD-8040 膜元件是海德能公司研制开发的用于苦咸水脱盐、淡化的复合膜元件。
具有运行压力低、除盐性能好、不易污堵、技术性能稳定、产水水质好、产水量高、抗污染性好等特点，在使用过程中表现出极高的系统综合性能。
CPA3-LD-8040 膜元件适用于含盐量5000ppm 以下的井水、地表水的水源的脱盐处理，饮用水净化、离子交换系统前的预脱盐，主要应用于各种规模的工业用纯水、发电厂锅炉补给水等各类工业用水，也可用于高浓度含盐废水、饮料水制造等苦咸水应用领域。
主要用途：苦咸水脱盐、超纯水的制备、电厂锅炉补给水处理、工业用水。
CPA3-8040 膜基本性能规范性能测试条件使用条件膜的类型聚酰胺复合膜测试压力225psi(1.6Mpa) 最高操作压力 600psi(4.14Mpa) 平均脱盐率％ 99.6 测试温度 25℃最高进水流量75gpm(17m3/h)平均透过水量GPD(m3/d)11000(41.6)测试浓度(NaCl)2000ppm 进水温度 5～45℃有效膜面积ft2(m2)400(40.9) 测试pH 值 6.5～7 最大进水SDI 5单支膜元件回收率15% 测试时间 30 分钟后进水自由氯浓度 0.1ppm清洗pH 范围2～10单支膜元件允许最大压力降15psi(0.1Mpa)★注意事项：●表中所列的产水量为平均值，单根膜元件产水量误差在±15%之内。
●测试条件并非最佳使用条件，具体请向我公司技术人员咨询。
●膜元件配公称内径8 寸的压力容器。
●在RO 系统开始启动之前，应该完成系统预处理调试、膜元件填装、仪表校准及其他系统检测等工作。
●膜元件进水应逐渐升压，升压到正常运行状态的时间应不少于60 秒。
●初装新膜应低压冲洗两小时以上，RO 纯水排放掉。
●注意避免在产品水侧产生背压。
●所有的膜元件出厂前都经过严格测试，并采用海德能公司专用保护液进行储藏处理，真空包装，外包装为硬纸箱。
反渗透介绍、设计、安装、清洗、维护手册
ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ反渗透和纳滤系统基础1. 膜与膜过程膜在自然界中是广泛存在的，尤其在生物体内。
但是人类首次注意到由生物膜引起的渗透现象是在1748年，法国学者Abbe Nollet（1700 – 1770）很偶然的发现包裹在猪膀胱里的水可以自己扩散到膀胱外侧的酒精溶液中。
法国植物学家Henri Dutrochet（1776 – 1847）在1827年提出了Osmosis（渗透）一词来定义Abbe Nollet发现的现象。
但是，这一现象并未能引起足够的重视，直到1854年英国科学家Thomas Graham（1805 – 1869）在实验中发现，放置在半透膜一侧的晶体会比胶体更快的扩散到另一侧，并提出了Dialysis（透析）的概念。
这时人们才对半透膜产生了兴趣，并由德国生物化学家Moritz Traube （1826 – 1894）在1864年制造出了人类历史上第一张人造膜——亚铁氰化铜膜。
完整的渗透压理论直到20世纪才由荷兰物理化学家Van't Hoff（1852 – 1911）提出。
后来，随着各个学科的不断发展，膜分离现象也不断为人们发现并研究。
1960年，人类终于实现了从苦咸水中制取淡水的梦想，工作于美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）的科学家Sidney Loeb（1917 – ）和Srinivasa Sourirajan（1923 – ）共同研制出世界第一张非对称醋酸纤维素反渗透膜。
从那时起的近半个世纪以来，膜分离技术，包括反渗透和纳滤，在世界范围得到了广泛的发展和应用。
表1列出了膜分离技术发展简史。
表1 膜分离技术发展史年代科学家成就1748 Abbe Nollet 发现渗透现象1827 Henri Dutrochet 引入名词Osmosis1855 Firch 扩散定律1864 Moritz Traube 第一张人造膜——亚铁氰化铜膜1870 – 1920 Preffer, Van't Hoff 渗透压力定律1917 Kober 引入名词Pervaporation（渗透汽化）1920 Mangold, Michaels, Mobain 用赛璐珞和硝化纤维素膜观察到反渗透现象1930 Teorell, Meyer, Sievers 膜电势——电渗析和膜电极的基础1950 Juda, Mcrae 发明了电渗析1960 Loeb, Sourirajan 相转化法制出反渗透非对称膜1968 N.N.Li 发明液膜随着膜材料、制膜方法以及膜应用的不断发展，膜分离技术逐渐成为分离技术大家族中的重要成员。
海德能膜产品技术手册讲解
目录第一章美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能第二章反渗透及纳滤膜应用技术介绍第三章反渗透、纳滤基础知识第四章水化学与水质分析第五章预处理第六章反渗透系统设计第七章反渗透膜的安装及运行第八章污染与清洗第九章RO/NF系统故障诊断和排除第十章海德能公司反渗透膜元件质量保证书第十一章海德能公司退货程序 (RGA)第十二章反渗透技术问答第十三章应用技术文献第一章美国海德能公司RO/NF膜产品规格与性能1.1 8英寸膜元件端板新型涡旋切1.2 流式设计美国海德能公司已于2002年12月12日正式推出针对所有标准的 8 英寸膜元件端板的新型涡旋切流式(以下简称为“切流式”)设计。
这一新的密封支撑/防止膜卷突出设计(ATD)提供了更好的端面接触，使水力负荷分布的更加均匀。
新的切流式设计保持了海德能公司产品多孔端板的特点，该端板可以保护膜元件免受因较大颗粒撞击而造成的损坏。
这一特殊的涡旋式图案设计使得穿过膜元件表面的水具有均匀的分布，并可以平衡膜元件外部和中心管的压力。
新的切流式可以很容易地由其象牙色和涡旋式结构辨认，而不同于以前的灰色和直线式。
同时，我们还将介绍新型内连接管，它即适用于新型切流式膜元件，也适用于传统的海德能膜元件。
新型内连接管具有很多好处，在负载和操作过程中不会脱离。
新型切流式膜元件完全与工业市场中众多其它的膜元件相兼容。
海德能公司正致力于膜元件内部密封方法的研究，以提供压力容器中膜元件之间密封连接的最大保证。
目前正使用的非切流式膜元件设计可以允许内部和外部的密封。
海德能公司在持续不断地为我们的用户研究和开发创新的、改进性的产品。
新切流设计在保持水通量和脱盐率的一致性及可靠性的基础上提供了附加的益处。
海德能公司正在以改进的设计模式，在无附加成本的情况下，一同既往地生产高质量的膜产品。
技术说明—新型切流式膜元件需使用内连接管—每支新型切流式膜元件的包装中均装备一支内连接管— SWC 系列内连接管部件号码不同于其它苦咸水反渗透膜产品的内连接管部件号码—新切流式膜元件不能使用外连接管和外连接型端板接头—新型内连接管同时适用于新型切流式和传统膜元件—新切流式设计膜元件与市售的大多数公司的膜元件的连接管和端板接头完全兼容—标准中心管内径为1.125英寸，经压力容器制造商验证，端板接头可满足其要求—在新型内连接管上的O型圈(其型号为PARKER#2-119)可能不同于其他制造商的产品—对于目前采用外连接型端板接头的系统，需要从压力容器制造商处订购新的端板接头—当传统膜元件被新型切流式膜元件取代时，每一压力容器需要两个端板接头—苦咸水膜元件连接管是一头逐渐变细的，以便需要探查时很容易地接入。
RO技术介绍(海德)
特性水通量 (gfd/psi)
0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 0.3
2020年8月23日7时45分
ESPA系列超低压反渗透膜的 一般适用范围
膜元件型号
75
150
225
操作压力(psi)
ESPA系列超低压反渗透膜性能比较
产水通量: 15gfd, 回收率: 15%, 水温: 25C, 单支8寸膜(IMSDesign8.5)
膜元件 CPA3
500ppm
给水压力 产水含盐 (bar) 量(ppm)
1500pp 给水压m力 产水含盐
(bar) 量(ppm)
表中红色字体为新产品
2020年8月23日7时45分
ESPA 膜元件基本参数
膜型号
ESPA1 ESPA2 ESPA2+ ESPA3 ESPA4
膜面积 (ft2)
400
400
430 400 400
Na Cl 脱盐率(%)
99.3 平均 99.0 最低
99.6 平均 99.5 最低
99.6 平均 99.5 最低 98.5 平均 98.0 最低 99.2 平均 99.0 最低
海德能膜产品系列(RO/NF)
海水膜 苦咸水 超低压 纳滤膜 低污染
SWC1 CPA2
ESPA1 ESNA1
LFC1
SWC3 CPA2-HR
SWC3+ CPA3
SWC4 SWC4+ SWC5
CPA4
ESPA2 ESNA1 LF LFC3
ESPA2+ ESNA1-K1 LFC3-LD ESPA3 ESPA4
250
300
美国海德能PROC10
应用数据
1
测试条件
2
A
C B
FEED
PERMEATE CONCENTRATE
A，inches / mm 40.0/1016 B，inches / mm 7.89/200 C，inches / mm 1.125/28.6
注意：产水量的偏差范围在 个连接适配器以及相应的
空保护的膜元件最终贮存于纸箱中。
增强型低污染反渗透复合膜——PROC10
性能参数 产水量： 脱盐率： 公称 最低 膜元件类型 结构： 膜材料： 有效膜面积： 给水隔网厚度： 最大运行压力： 最大进水余氯浓度： 最高进水温度： 进水 pH 值范围： 清洗 pH 值范围： 最大进水浊度： 最大进水 SDI15： 最大进水流量： 最小浓水量与产水量比值： 单支元件最大压力损失： 2 000 mg/L，NaCl 水溶液 225 psi / 1.55 MPa 77 ℉ / 25 ℃ 15 % 回收率 pH = 6.5 – 7.0 10 500 GPD / 39.7 m /d 99.75 % 99.6 % 卷式 芳香聚酰胺 2 2 400 ft / 37.2 m 34 mil 600 psi / 4.14 MPa 0 mg/L 45 ℃ 2 – 11 1 – 13 1.0 NTU 5.0 3 90 GPM / 20 m /h 5:1 15 psi / 0.10 MPa
±15ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ%之内，有效膜面积的偏差范围在±3 %之内。每一支膜元件在出厂时均包含一个浓水密封圈、一 O 型圈。全部膜元件均真空密封在聚乙烯塑料袋中并添加不大于 1.0 %浓度的亚硫酸氢钠作为保护液。真
美国海德能公司确信所提供的全部信息和数据都是准确和有效的。但是由于我们无法控制用户的使用方法及其使用条件，因此这里 所提供的信息和数据仅出于友好目的，不作为保证值。美国海德能公司不承担由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害，用户 应当自行确认美国海德能公司的膜元件对于其特定用途的适用性。 2014 年 1 月 15 日版
(完整word版)反渗透系统设计、调试、运行及维护手册
反渗透系统设计及运行控制1.常见术语解释（1）半透膜广泛存在于自然界动植物体器官上的一种选择透过性膜。
严格地说，是只能透过溶剂（通常指水）而不能透过溶质的膜。
工业使用的半透膜多是高分子合成的聚合物产品。
（2）渗透、渗透压当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于半透膜的两侧时，溶剂将自发地穿过半透膜向溶液（或从低浓度溶液向高浓度溶液）侧流动，这种现象叫渗透，如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用理想半透膜将他们分隔开时，纯水侧会自发地通过半透膜流入盐水侧。
纯水侧的水流入盐水侧，盐水侧的液位上升，当上升到一定程度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度差对应的压力称为渗透压，它与溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜本身无关，通常可用下式计算渗透压：Δπ＝△CRT式中：Δπ渗透压，R 气体常数，ΔC膜两侧浓度差，T 温度。
（3）反渗透上述渗透过程中，当在半透膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，水的流动向就会逆转，此时盐水中的水将流入纯水侧，这种现象叫做反渗透（4）脱盐率（Salt Rejection）指给水总溶解固体物（TDS）中未透过膜部分的百分数，脱盐率=（1-产品水总溶解固形物/给水总溶解固形物）X100%。
（5）回收率（Recovery）指产水流量与给水流量之比，以百分数表示，回收率=（产品水流量/给水流量）X100%，一般影响回收率的因素，主要有进水水质、浓水的渗透压、易结垢物质的浓度、污染膜物质等。
（6）流量衰减系数、膜通量保留系数指反渗透装置在运行过程中产水量衰减的现象，即运行一年后产水流量与初始运行产水流量下降的比值（复合膜一般不超过3%）；膜通量保留系数指运行一段时间后产水流量与初始运行产水流量的比值（一般三年可达到0.85以上）。
（7）水通量（Flux）指单位面积膜的产水流量，与进水类型及膜类型有关。
（8）浓差极化反渗透过程中，水分子透过后，膜界面层中含盐量增大，形成浓度较高的浓水层，此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度，这种现象称为膜的浓差极化。
海德能Rodesign计算软件说明
美国海德能Rodesign软件使用技术手册程镇虎2002年6月一、启动Rodesign设计软件和输入水质1-1、启动Rodesign设计软件1-2、打开水质文件1-3、输入一个新的水质文件1-4、输入原水TDS或电导率（取代水质全分析）1-5、输入混合水系统水质二、常规系统设计2-1、一级二段系统自动设计2-2、膜元件使用年限的修改2-3、调整反渗透系统进水PH值三、非常规系统设计3-1、浓水回流系统设计3-2、原水、渗透产水勾兑系统设计3-3、需要配置段间增压泵的系统设计3-4、产水背压在系统设计中影响四、二级系统设计4-1、常规使用RO design设计软件4-2、正确使用RO design设计软件设计二级反渗透系统4-3、二级反渗透工艺设计4-3-1、第一级反渗透和第二级反渗透分开设计4-3-2、第一级反渗透和第二级反渗透合成一体设计1-1、启动Rodesign设计软件在计算机桌面上找到Rodisign图标，双击Rodisign图标，将进入Rodisign设计软件设计界面。
1-2、打开水质文件移动鼠标到Analysis处左键点击出现下拉菜单，显示Open、New、New TDS/Cond、Blend 和Delete，将鼠标移动到Open处左键单击如下图所示：⏹Open：打开一个水质文件⏹New ：输入一个新的水质文件⏹New TDS/Cond：输入原水TDS或电导率⏹Blend：混合水系统设计⏹Delete：删除现有水质Rodesign将出现一个文件选择对话框，根据文件存在的位置找到该文件，选择水质文件后按OK按纽即打开该文件。
（RO Design图标被激活）1-3、输入一个新的水质文件点击Analysis下拉菜单中的New，将出现一个水质全分析输入界面，根据水质全分析中相应的项填入到水质全分析输入界面中。
Project：工程名称（填写）Code：计算机代码（不填写）Feed：水型选择Turb：浊度SDI：污染指数E cond：电导率Autobalance：自动离子平衡水质全分析输入完毕后，如果阴阳离子的不平衡的量超过10%时，软件将提出警告，届时用鼠标点击Autobalance自动离子平衡按纽，软件将根据相差的数量自动用Na+和CL-离子进行平衡。
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反渗透系统设计
“朗格里尔指数(LSI)”和“斯迪夫大卫饱和指 数(Stiff&Davis Index)”主要判断CaCO3是否 结垢。 LSI用于TDS<10000mg/l的水源，SDSI用 于TDS≥10000mg/l，判断规则如下： 1. 当TDS<10000mg/l LSI≥0 CaCO3沉淀。 2. 当TDS≥10000mg/l 斯迪夫大卫饱和指数 ≥0 CaCO3沉淀。
产水量>3m3/h 选择8英寸（8040）
⑵ 产水水质或进水水质
当产水水质要求较高时
选择高脱盐（LP）系列
当产水水质要求稍低时
选择超低压（ULP）系列
当给水为废水或给水水质较差时 选择加强型低污染（FR）系列
当给水为亚海水或海水时
选择海水淡化（SW）膜元件系列
⑶ 给水TDS及要求产水TDS
TDS<500mg/l 选择极低压（XLP）超低压（ULP）、低压（LP）系列；
LSI or SDSI < -0.2
< 0.5 < 1.8
*LSI 为朗格利尔（Langelier ）指数 (用于表征低盐度的苦咸水)
*SDSI 为 Stiff & Davis 指数
(用于表征高盐度的海水)
系统产水率=总产水量 /(总的有效膜面积)
484.33*60*24/(108*365) =17.7
地表 水 SDI ＜5 16 15
0.08
0.23
1.04
1.14
海水 废水 SDI SDI ＜3 ＜3 12 12 10 10
0.066 0.066
0.19 0.19
0.87 0.87
0.95 0.95
“污堵系数”：其含义为膜面被部分污堵后，尚 未被堵的有效通水面积占总有效面积的比例。比 如：对自来水来讲，选用超低压膜时，其三年后 的污堵因子的推荐值为0.85，即：膜面被堵面积 占15％，未堵面积占85％。平均每年的污堵面积 约为5％，也就是产水量每年下降5％。实际的应 用过程中污堵系数不是一个固定的值，对于某种 具体水质而言，实际的污堵系数可能大于也可能 小于推荐值，因此污堵系数的推荐值只是一个经 验值。预处理越完善，给水SDI值越小，则污堵 面积越小，即实际的污堵因子的值越大。
膜组件
浓水
进水
膜组件
高压泵
膜组件 膜组件
进水
高压泵
产品水 （淡化水）
第一段
膜组件 膜组件 膜组件
膜组件
一般遵循2：1的排列方式
第二段
膜组件 膜组件
浓水
产品水 （淡化水）
反渗透系统排列方式(级与段的图示说明） 2级RO系统
进水
高压泵
第一段
膜组件 膜组件 膜组件 膜组件
第二段
膜组件 膜组件
浓水
一 级
1级产品水
水质分析
反渗透系统设计
反渗透系统设计分为四个步骤：
结垢计算
系统设计
结果输出
下面结合公司设计软件进行介绍
水质反分渗析透中系需统要设注计意的几点：
1.水质全分析数据与粗略水质计算的差别 （粗略水质计算只输入TDS值，水中只有Na和CL离子， 故没有结垢计算）
2.选择水源类型（不同的水源类型对应不同的报警值） 3.TDS与电导的换算；温度，PH范围 3.硬度（Ca、Mg），碱度（HCO3）
TDS<2000mg/l 选择超低压（ULP）、低压（LP）系列；
TDS<8000mg/l 选择低压（LP）系列；
TDS>8000mg/l 选择海水淡化（SW）系列；
膜元件型号及数量的确定件数=产水量(GPD)/产水率推荐值/膜面积 484.33*60*24/18/365=106.15 取整 ⑵ 根据常用的设计经验值计算 自来水水源4040膜元件按0.25T/h,8040按
污堵系数推荐值
运行年数（年）
1年
3年
5年
RO产水SDI<1
0.95
0.9
0.9
自来水SDI<3
0.9
0.85
0.7
地表水（传统过滤） 0.85
0.8
0.7
地表水（微滤或超 0.9 滤）
0.85
0.8
海水(深井取水/微 0.85
0.8
0.7
滤)
海水（常规处理） 0.75
0.7
0.6
级与段的概念 级：指原水的渗透次数，即产水 透过反渗透膜元件的次数。多级 系统可以提高产水水质。
设计导则
给水类型
RO产 水SDI
＜1
深井 水
SDI ＜3
自来 水
SDI ＜3
产水率（GFD） 30
25 18
元件最大回收率 （％）
30
20 20
2540膜元
最
件
0.13
大 4040膜元
产
件
0.38
水
量 8040膜元 m3 件（365ft2）
1.73
/h 8040膜元 件（400ft2）
1.90
0.11 0.09 0.32 0.25 1.44 1.14 1.58 1.26
设计极限（建议值）
(实际的饱和度极限可能会根据不同的化学添加剂而有所变化)
难溶盐 CaSO4 SrSO4 BaSO4 SiO2
加阻垢剂时的饱和度极限（%） 230 % 800 % 6000 % 150-230%
CaCO3 的饱和度极限取决于： LSI & SDSI （不需要加阻垢剂） LSI & SDSI （加SHMP，六偏磷酸钠） LSI & SDSI （加有机阻垢剂）
1.0T/h
膜元件型号及数量的确定
设计导则
给水类 型
RO产 水SDI
＜1
深井 水
SDI ＜3
自来 水
SDI ＜3
地表 水SDI
＜5
海 水
SD I＜ 3
废 水
SDI ＜3
产水率 （GFD） 30
25 18
14 12 12
何时设置产水憋压及应注意的问题？
设置产水憋压的目的是使段间的产水量分配更均匀，优化前后膜 元件的运行状态。在选用超低压元件、进水水温较高等易于出现 前后产水量很不均匀的系统中，常常需对最前面一段或几段产水 憋压。在产品水憋压设置的过程中，应注意以下几点： ⑴ 任何情况下，憋压后产水压力最高不得超过浓水压力值0.3bar， 背压不超过0.3bar。 ⑵ 启动时，应确保“先升进水压力，后进行产水憋压”，停机时，
段：指原水流经压力容器的次数， 即浓缩水流经不同压力容器的次 数。多段系统可以提高系统的回 收率。
怎样设置RO系统的级和段? 首先根据进水电导和需要达到的产水电导设置RO系 统的级数，然后用户输入每一级的纯水流量或进水 流量及回收率，并根据回收率及膜元件数设置系统 的段数.
1级RO系统
反渗透系第统一排段列方式(级与段的图示说明）
产
（淡化水）
水 作
第一段
为
二
膜组件
级
进 水
膜组件
高压泵
膜组件 膜组件
第二段
膜组件 膜组件
一般遵循2：1的排列方式
浓水
2级 产品水 （淡化水）
怎样选择膜元件的类型?
⑴ 根据产水流量选择合适尺寸的膜元件
产水量<0.2m3/h 选择2.5英寸（25xx）或家用膜系列
产水量<3m3/h 选择4英寸（4040）