反渗透系统模拟软件及其应用

二、反渗透系统运行模拟软件

软件设计特色 1.常规工艺的可靠性 2.元件性能的离散性 3.特殊工艺的尝试性 4.设计方案的指导性
（接近现行软件计算结果） （精确模拟系统运行效果） （增加系统设计灵活程度） （指导工程设计接近最优）
二、反渗透系统运行模拟软件



优化排列之意义 1.调试参数更优 （调试参数劣于计算参数） 2.设计余度降低 （降低投资及运行之费用） 元件性能误差 1.产水量 ±15% 2.透盐率 ±20% 3.膜压差 ±20% 模拟条件 给水盐量 ：1500ppm 给水水温 ：25℃ 设计产水量：3.6m3/h 系统回收率：80% 元件品种 ：ESPA2 排列结构 ：6/2+6/1
2.95
10.46
1. 通量升序排列系统运行参数为优！ 2. 脱盐升序排列系统运行参数为优！
三、反渗透系统模拟软件应用
设计方案 运行前期 0.6m3/h 运行后期 0.0m3/h 0.0MPa 0.2MPa 透盐率 1.15 2.24 段通量比 1.93 1.23 给水压力 10.64 9.62
方案解释： 1. 前期需水量低 淡水回流、脱盐率降序、膜通量升序排列 2. 后期需水量高 段间加压、脱盐率升序、膜通量升序排列
反渗透系统模拟软件及其应用
天津城市建设学院 膜技术研究中心 演讲者：罗 浩
概述

反渗透运行模拟软件的应用 1.系统运行模拟 2.系统设计工具
现行设计软件缺陷：元件差异系统中元件参数可调 2.反渗透系统特殊工艺及参数
一、海德能设计软件

软件优势 1.设计可靠程度较高（接近实际运行效果） 2.系统可调参数众多（满足工艺设计要求） 3.设计操作界面简洁（实际应用简便易行） 不足之处 — 元件差异
元件给水压力 /MPa
1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8
元件产水量
三、反渗透系统模拟软件应用
（天磁公司一级反渗透系统设计）

设计条件
进水温度30～35℃，进水电导1800μs，SDI<3.0 硬度较低，系统收率可达80%

系统特质
⑴ 进水恒定高温 ⑵ 进水电导较高 ⑶ 一级脱盐不足 ⑷ 产水需量渐进
35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 元件位置号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
元件位置号
二、反渗透系统运行模拟软件

元件透盐率离散性的影响
400 350
元件产水盐量/ppm
透盐性能差异的元件透盐量分布 透盐一致,系统盐量39.55 透盐升序,系统盐量47.74 透盐降序,系统盐量31.06

二、反渗透系统运行模拟软件


软件设计依据 1.系统运行数学模型 2.工艺运行方式 软件设计平台 1.Delphi软件 2.工艺模型 功能描述 1.常规工艺 2.元件性能 3.特殊工艺 设置描述 1.膜壳压力损失 2.管路压力损失 操作描述 1.启动界面 2.设计界面 3.输出界面
ESPA2 ESPA2
四、结论

结论 1.模拟软件与现行软件接近； 2.多参数设置降低设计误差； 3.优化排列提高设计可靠性； 4.淡水回流增加设计灵活性。
展望 1.丰富离子种类； 2.提出创新工艺； 3.增加元件品种；

谢谢大家！
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段间加压
淡水回流
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段间加压
浓水回流
二、反渗透系统运行模拟软件


软件设计依据 1.系统运行数学模型 2.工艺运行方式 软件设计平台 1.Delphi软件 2.工艺模型 功能描述 1.常规工艺 2.元件性能 3.特殊工艺 设置描述 1.膜壳压力损失 2.管路压力损失 操作描述 1.启动界面 2.设计界面 3.输出界面
淡水回流主要作用降低系统透盐率！
三、反渗透系统模拟软件应用
优化排列方式 无序排列 通量降序 通量升序 脱盐降序 透盐率 劣 3.89 4.14 劣 优 劣 3.65 4.75 段通量比 2.93 3.77 2.29 2.92 给水压力 10.46 10.30 10.62 10.46
脱盐升序
优
2.92
300 250 200 150 100 50 0 1 2 3
4
5
6 7 8 元件位置号
9
10
11
12
二、反渗透系统运行模拟软件

元件膜压差离散性的影响
膜压差性能差异的元件给水压力及通量分布 1.6 1.5 给水压力（低压降） 给水压力（高压降） 产水通量（低压降） 产水通量（高压降） 40 35 30 25 20 15 10 5 1 2 3 4 5 6 7 8 元件位置号 9 10 11 12
基本设计
膜品种：ESPA2-4040 膜排列：2/3+6/2+6/1

特殊工艺
1. 段间加压 2. 淡水回流 3. 优化排列
三、反渗透系统模拟软件应用
段间加压 0.0 MPa 劣 0.2 MPa 优 透盐率 3.89 3.17 段通量比 2.93 1.52 给水压力 10.46 9.52
段间加压主要作用提高通量均衡度！ 淡水回流 0.0 m3/h 劣 0.6 m3/h 优 透盐率 3.89 1.28 段通量比 2.93 2.42 给水压力 10.46 10.48 产水流量 5.0 4.4
二、反渗透系统运行模拟软件

45 40
元件产水流量/m3h
元件通量离散性的影响
产水性能差异的系统流量分布
产水性能差异的元件透盐量分布 350
通量降序
元件产水盐量/ppm
通量一致
通量升序
300 250 200 150 100 50 0
通量一致,系统产水盐量39.55 通量升序,系统产水盐量37.23 通量降序,系统产水盐量41.93
2185
2071
1957 降序排列
1873
1729
1615
1615
1729
1873 升序排列
1957
2071
2185
0.60
0.52
0.44 降序排列
0.36
0.28
0.20
0.20
0.28
0.36 升序排列
0.44
0.52
0.60
二、反渗透系统运行模拟软件



优化排列之意义 1.调试参数更优 （调试参数劣于计算参数） 2.设计余度降低 （降低投资及运行之费用） 元件性能误差 1.产水量 ±15% 2.透盐率 ±20% 3.膜压差 ±20% 模拟条件 给水盐量 ：1500ppm 给水水温 ：25℃ 设计产水量：3.6m3/h 系统回收率：80% 元件品种 ：ESPA2 排列结构 ：6/2+6/1