反渗透系统设计导则
反渗透膜系统设计导则及应用指南
反渗透膜系统设计导则及应用指南
一、反渗透膜系统设计导则
1、蒸发技术：反渗透膜系统应采用适当的蒸发技术，如湿膜蒸发器、熔盐蒸发器等。
其中，湿膜蒸发器的蒸发效率可高达98%，它利用液体的
传热冷却技术，可以节约能源，减少噪音，并且易于操作和维护。
2、能耗：如果反渗透膜系统使用不当，则会对能耗造成显著增加。
应采用合理的设计，并为膜元件的操作压力、流量和温度等因素进行优化，以便降低能耗。
3、反渗透元件的布局：应注意确定反渗透膜元件的布局，使之能够
有效地利用反渗透膜元件的空间，以便提高其反渗透效率。
4、水质监测：应在反渗透膜元件类型的确定以及设备运行前后，均
对水质进行监测，以确保反渗透膜元件的正确使用。
二、反渗透膜系统应用指南
1、反渗透膜系统适用于各种水质回收利用，如水库水质深度处理、
海水淡化、废水回用等；
2、在安装反渗透膜元件时，应注意为元件预留足够的空间，以免影
响膜元件的效率；
3、反渗透膜元件必须经常检查，清洁膜元件的表面和管道，以免影
响其膜性能；
4、应对膜元件的温度、流量、压力等因素进行优化，以节约能源，
提高其反渗透效率；。
反渗透的设计原则
反渗透的设计原则一、了解产水量根据用户的需求，确定设备每小时的产水量。
二、膜型号的选择1、根据膜的进水水质选择膜的型号：进水（溶解性固体）TDS≤1000ppm 可选用超低压膜元件进水3000ppm≥TDS≥1000ppm可选用抗污染膜元件进水TDS≥3000ppm可选用苦咸水淡化膜元件进水TDS≥5000PPM可选用海水淡化膜元件2、根据产水量选择膜元件：一般情况∶产水量＜4T/H的反渗透设备多选用4040膜元件；产水量≥4T/H的反渗透设备多选用8040膜元件。
三、膜元件的确定：单支膜元件的产水量通常是指其标准产水量(即在25℃，在满足进水条件下的产水量)但考虑到进水温度、进水水质、以及膜的产水量衰减、膜的排列方式等诸多因素，在选择膜元件的数量时一定要留出一定的余量，以保证反渗透装置的设计产水量。
计算系统所需的膜元件时，用系统设计产水量除膜元件平均产水量，所得的最大整数值为膜元件的最低数。
四、压力容器的确定膜组件：一个或多个膜元件组合起来，放置在压力容器内，构成一个脱盐部件，称为膜组件。
最常见的压力容器有不锈钢和玻璃钢两种材质；常用压力容器直径有4英寸(101.6mm)和8英寸(203.2mm)的尺寸；进水方式有端进水和侧进水两种。
根据膜元件的数量，综合考虑设备占地面积、设备回收率、设备运行压力等因素，来确定压力容器。
一般单支压力容器装填的膜的支数越多，设备的回收率也越高；压力容器的材质选择要根据水源、进水水质及运行压力的高低而选择不同材质的容器。
对于大型RO系统，常选用较长(即膜装填支数尽量多)的压力容器组件，这样需较少的膜组件；对于小型RO系统，常使用较短的膜组件，这样既方便运输，安装,占地面积又小。
五、排列方式的确定根据需要，可将多个膜组件排列成一级、二级甚至多级，每级中的膜组件又可排列成一段、二段甚至多段。
所谓一级是指进料液经一次加压反渗透分离，二级是指经过二次加压反渗透分离，依此类推；在同一级中，排列相同的膜组件成一个段。
反渗透、超滤设计计算导则,水通量、选泵、选膜参数,陶氏,美国海德能设计参数
反渗透、超滤设计计算导则水通量、选泵、选膜参数陶氏，美国海德能设计参数1 反渗透和纳滤设计规范 (2)1.1 原始设计资料 (2)1.2 参数选择 (2)2 超滤设计规范 (7)2.1 设计原始资料 (7)2.2 参数选择.................................................................. 错误!未定义书签。
3 微滤设计规范 (13)3.1 微滤膜的应用范围 (13)3.2 常用微滤器的设计 (13)1 反渗透和纳滤设计规范反渗透和纳滤的设计流程是：首先根据水质类型、进出水指标选择膜的厂家、型号，然后在通过相应的膜计算软件进行模拟计算，得出最终的设计结果。
1.1 原始设计资料1.1.1 齐全的设计资料反渗透设计所需提供的原水参数：阳离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Ba2+、Sr2+阴离子：CO32－、HCO3－、SO42－、Cl－、F－、NO3－、其它：水源类型、温度、pH、游离CO2、Fe、SiO2、溶解性总固体、电导率、浊度1.1.2 简单的设计资料当原水水质不全，做反渗透估算时需提供的原水参数：水源类型、溶解性总固体、电导率、水温、pH值1.2 参数选择1.2.1 膜型号的选择1. 各型号反渗透膜的适用范围2. 各型号纳滤膜的适用范围1.2.2 设计软件参数选择1. 设计水温：一般15℃2. 膜数量计算通常4”膜的设计产水量为250L/h ；8”寸膜的设计产水量为1000L/h单支膜设计产水量产水量膜数量＝3. 系统回收率系统回收率参照《反渗透水处理设备》GB/T 19249－2003设计，同时根据具体的设计调整➢ 小型设备（日产水量≤100m 3/d ，4m 3/h ）≥30％➢ 中型设备（日产水量≤100～1000m 3/d ，4～40m 3/h ）≥50％ ➢ 大型设备（日产水量≥1000m 3/d ，40m 3/h ）≥70％ 4. 水通量➢ Hydranautics➢ DOW➢KOCH1.2.3 工艺设计参数选取1. RO/NF系统设计预处理水量：＝反渗透/纳滤产水÷回收率高压泵：根据RO计算软件的设计结果选型，一级高压泵出口压力＝3年计算结果+0～1bar二级高压泵出口压力＝3年计算结果+1～2bar 膜数量及排列方式：根据RO计算软件进行模拟2. 清洗系统➢清洗泵的选择扬程＜5kg，3~4kg（30~40m）流量：按压力容器的个数选择，单支压力容器×并联的个数8英寸或8.5英寸压力容器，流量为133~151L/min（7~9t/h）6英寸压力容器，流量为57~76L/min（3~5t/h）4英寸压力容器，流量为34~38L/min（2t/h）➢清洗水箱的选择对于正常污染时，按下式计算，对于严重污染时，可将溶液体积加倍每根4"×40"膜元件配制2.2加仑（0.00836m3）溶液每根8"×40"膜元件配制8.7加仑（0.033m3）溶液➢清洗用保安过滤器通常采用孔径为5至10微米的过滤器以除去清洗出来的污垢。
反渗透膜过滤系统的设计11VONTRON膜元件的设计导则
4） 单支膜元件的压力降不得超过 15psi，过高的压力降将导致膜元件沿水流 方向伸出，发生望远镜现象，或者膜元件玻璃钢外壳的破裂，造成膜元件的损坏。 因此在反渗透系统运行期间，应确保单支膜元件压力降不超过 15psi，单个压力容 器压力降不超过 60psi，一旦超过，请及时对膜元件进行相应的清洗。
反渗透膜过滤系统的设计
反渗透膜过滤系统的设计包括膜元件、压力容器排列、高压泵、管道、仪器仪表 等。设计者的职责是使所设计的系统尽可能降低操作压力和膜元件的成本，但尽可能 提高产水量和回收率以及系统的长期稳定性与清洗维护费用(故障率低，可采用低廉 药品进行有效清洗)。
1.1 VONTRON 膜元件的设计导则
取及时措施，保护高压泵和膜元件不受损伤； 13）对于反渗透系统管路和高压泵材质的选择，要求产水管路不污染水质，推 荐采用溶出物极少的 PPR 或铝塑管；进水管路要求使用不污染进水的不锈钢管或钢 衬胶管材；低压进水管路和浓水排放管可以采用普通高分子材质的给水管；高压管 路和高压泵的材质根据进水含盐量，采用不同规格的不锈钢。（见下表）
5） 反渗透膜元件在任何情况下承受的背压都不能超过 5psi，过高的背压会使 得膜表面的聚酰胺脱盐层脱落，造成膜元件不可恢复的损伤。时代汇通公司生产的 VONTRON 膜元件能承受的背压不超过 5psi。
6） 时代汇通公司推荐反渗透系统在设计时在每次系统启动和停止时对膜元件 进行低压冲洗。另外在系统短期停运期间（不超过 7 天）时，每天能用反渗透产品 水对膜元件进行冲洗。注意在任何冲洗时，冲洗水必须能满足反渗透膜元件的进水 要求，冲洗流量也不能超过单支膜元件的最大进水流量。
反渗透系统设计导则
反渗透系统设计导则
第一部分背景分析
1、反渗透技术的意义
反渗透技术(anti-permeation technology，简称APT)是让网络安全保护与维护至关重要的一个技术，是防范攻击者通过安全漏洞侵入公司内部网络的主要手段。
它能够有效地防止严重的安全漏洞攻击，阻止攻击者的活动，保护内部网络免受未经授权的访问，并及时检测和响应网络安全威胁，保护企业的信息资源。
2、反渗透技术的原理
反渗透技术拥有完善的安全网络架构，以便能够及时检测和响应网络安全威胁。
它通过维护安全控制策略，识别和监测网络活动，发现未授权的访问，找到安全漏洞，建立反渗透系统，以阻止攻击者攻击成功，保护网络安全。
第二部分反渗透系统设计步骤
1、安全策略的制定
首先，在设计反渗透系统之前，企业需要根据具体的业务场景，制定一套安全策略，确定反渗透系统的范围，规定安全系统担负的职责，并明确安全规则，灵活更新安全策略，以便与新的安全漏洞保持同步。
2、网络拓扑的设计
在进行反渗透系统设计时，需要根据安全策略，结合企业实际情况，对网络拓扑进行精细的设计，划分内外网。
反渗透设计计算及ROSA模拟
25 *NDP(Net Driving Pressure):净驱动压
流量因子(FF)的原理和选择
• 反渗透膜压力容器入口压力Pf 组成
P NDP / FF NDOP DP DPP f
进水压力组成 膜净推动压 (NDP) 净渗透压 (NDOP) 压差 (DP) 产水侧压损 (DPP) 流量因子（FF)
段间增压
进水 压力容器
浓水
段间增压
压力容器 压力容器
产水
1. 2. 3. 4.
段间增压可调整不同段的产水流量分布 可实时连续调节 增加设备投资及系统运行复杂程度 能耗较低（只对前段的浓水进行增压，不增加高压泵负荷；增压 泵流量较低，功率较低）
22
段间增压改变膜元件产水量分布
1.6 1.4
单支产水流量 (m3/h)
0.40 0.20 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 膜元件位置 (1-6, 第 1段 ; 7-12, 第 2段 )
2000ppm NaCl 4000ppm NaCl 3000ppm NaCl 最大产水流量
1.00 0.80
0.60
0.40
2000ppm NaCl, 75%回收率, BW30-400
1
2
• 产水背压调节
3
• 段间增压
19
不同膜元件组合配置
标准产水量的膜元件，比如BW30FR系列
两段采用不同的膜元件 或 段内采用不同的膜元件
产水量偏大的膜元件，比如XFRLE等低压膜系 列 • 一些组合的例子:
– A Municipal WRU plant for agricultural irrigation
影响因素 温度，膜渗透性，通量，（渗透压） 温度，入口盐含量及组成，回收率 温度，膜面流速，流道宽度 iLEC连接/传统连接 做为安全系数，表征膜运行一定时间后发生污堵导致的 进水压力升高。给设备选型留有余量
海水淡化反渗透设计导则
®™ Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow
反渗透脱盐系统降低能耗的关键因素
RO 系统 Δp
增加泵
高压 泵
能量回收装置
反渗透脱盐系统
•更低的进水压力
典型设计
• 传统海水淡化
– 单支压力容器7~8支膜 – 一段，45%回收率 – 13~16 lmh平均通量 – SW30HRLE-400i – 在最低温和最高温下分别设计 – 深井取水的FF为0.8，敞开取水的FF为0.7
• 低能耗
– ISD设计，回收率50~55%，大通量膜元件
• 高污染海水
– 更低的平均通量，34mil流道的SW30HR-370元件
1996
99.6
1996: FILMTEC
SW30HR-380
1991
BWRO treated rear end permeate High pH BWRO
Blend
• 新概念
–分流产水，压力容器两端均有产水管，前端产水直接应 用，后端产水根据需要做二级处理
®™ Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow
Well or MF1 Open intake
Element type
Minimum concentrate flow rate2, gpm
(m3/h)
BW elements (400 ft2 and 440 ft2) 10 (2.3)
SW elements Element type
如何理解反渗透系统设计导则
如何理解反渗透系统设计导则?反渗透系统设计导则及其给出的设计膜通量是系统设计的重要依据。
设计膜通量是考虑膜系统3年期稳定运行条件下，根据系统给水条件进行选择，具体的选择需参照所谓的设计导则。
设计导则是各膜厂商根据自身膜性能及工程经验给出的平H均设计通量序列。
表5.2.5所示设计导则中给出了反渗透产水至污废水的6类不同的进水类型，给水污染指数、给水浊度、TOC、BOD、COD等均为经过预处理工艺后所应达到的膜系统给水水质指标。
根据不同进水水源及给水水质条件，膜系统的设计平均通量将有所不同，给水水质好的设计通量大，反之设计通量小，最终均可使各类进水条件系统在3年保证运行期内稳定运行。
由于系统最前端的首只膜元件给水的压力最高及含盐量最低，故其膜通量最高。
为保证首只膜元件的使用寿命，设计导则中还限制了系统中首只膜的最高通量。
不同进水水源及给水水质条件下，不仅设计通量不同，膜系统的最高浓差极化设计指标也有所差异，从而使系统设计结构相应改变。
尽管针对不同水源条件采用了不同的设计通量，但膜系统性能的衰减速度仍然存在较大差异。
如二级反渗透系统的给水为一级系统的产出淡水，因SDI数值较低使设计通量最大，但实际运行中的膜通量年衰率与透盐率年增率仍然最低。
这里的膜通量年衰率是指标准测试压力条件下膜通量的年内衰减百分数，而透盐率年增率是指标准测试通量条件下膜元件透盐率的年内增加百分数。
此两项指标综合表征了膜元件性能的衰减速率，一般是指污染且经过化学清洗后的性能衰减状况。
实际上，不仅系统进水类型会影响膜系统给水水质及进而影响设计通量，采用不同的预处理工艺也会影响给水水质，即影响设计通量。
例如，地表水经砂滤工艺得到的给水 SDI值小于4，相应的设计通量应约为20L/（m2·h）；而地表水经超滤工艺得到的给水 SDI值小于3，相应的设计通量应高于20L/（m2·h）。
汇通源泉反渗透系统设计导则.
反渗透系统设计导则一、设计导则说明反渗透是迄今为止最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但可允许水分子透过。
完整的反渗透处理系统一般由预处理部分、膜处理部分和后处理部分组成。
导则中将讨论膜装置本身,包括膜元件、以一定方式排列的含膜元件的压力外壳、给膜压力外壳供水的高压泵、管道、仪表、装置支架和阀门等,还应包括设置就地清洗系统。
对反渗透膜系统的性能而言,通常采用产水流量和产水品质两个参数进行衡量,但这两个参数总是针对于给定的进水水质、系统回收率及进水压力。
因此设计者的主要职责是针对所需的产水量,使设计的系统尽可能的降低膜元件成本及操作压力,与此同时尽可能的提高水回收率和产水量以及系统的长期稳定性与清洗维护费用。
达到设计产水量所需的进水压力取决于产水通量值的选择,设计时选择的通量值越大,所需的进水操作压力也就越高。
为了减低膜元件的成本,设计时会选择高的产水通量值,但产水通量值的选择是有上限的,规定上限的目的就是为了减少今后膜设备内的污染和结垢。
系统的通量设计极限是由进水的潜在污染程度而定,随着产水通量和元件回收率的增加,膜面上的污染物的浓度也随之增加,产水通量值高的系统其污染速率和清洗频率就越高。
经过预处理后的出水淤积密度指数(SDI与水中残留污堵物质的含量有较好的对应关系。
当对某一特定进水水源设计膜系统时,最好能了解到类似膜系统处理该水型时的运行情况。
但是,通常未必有这类系统可供参照,此时可遵循本章推荐的系统设计导则。
系统设计者应根据项目特点进行设计优化,在设计之前必须充分收集原水水质分析报告等系统设计资料,资料越完整,系统就越具有针对性,就越能为用户提供设备长期稳定运行的可靠设计。
二、水质分析主要项目简介对于反渗透水处理设备的用户及反渗透设备的生产厂家,全面了解系统应用原水的化学成分和其在运行过程中产生的化学现象,对于判断设备在产水过程中形成污垢(Scale的可能性是非常重要的,下文将就反渗透水处理系统水质分析进行说明。
反渗透系统设计导则
反渗透系统设计导则
一套完整的反渗透系统由几部分组成，它包括预处理部分、反渗透主机（膜过滤部分） 、后处理 部分和系统清洗部分共同组成。通常表征反渗透系统采用产水量和产水水质两个参数，另外还需参考 系统回收率、进水压力、污染速度等参数。因此系统设计的目的在于针对要求的产水量和产水水质， 尽可能的降低系统运行压力提高系统回收率，降低系统污染速度从而延长系统清洗周期，降低清洗频 率，提高系统的长期稳定性，降低清洗维护费用。 一般的设计步骤为： 1) 获取设计水源的水质分析报告； 2) 选择合理有效的预处理方案； 3) 选择合适的膜元件，并根据系统产水量计算膜元件使用数量； 4) 根据系统回收率设计合适的排列方式 5) 校验设计参数 本章着重介绍的是反渗透系统中反渗透主机（膜过滤部分）的设计，包括膜元件、以一定方式排 列的压力容器、给水管路的设计、高压泵、仪器仪表等。水质分析报告及预处理方案的选择请参阅前 一章节；后处理指对反渗透出水的深度处理，包括杀菌消毒及深度脱盐等，这些内容请查看水处理的 相关技术资料。 化学清洗是反渗透系统中十分重要的部分，通常大中型系统均设计有专用的清洗系统，但是对于 小型(产水量＜5 吨/小时﹚反渗透系统，由于受到成本的限制，即使没有设计清洗部分，也必须考虑 到将来对膜元件进行化学清洗时系统的扩展性及设备的可维护性。 汇通源泉公司所生产的 VONTRON 系列反渗透膜元件根据进水和运行压力的不同分为 5 大系列： 极低压系列、超低压系列、低压系列、低污染系列和海水淡化系列，另外还有小尺寸的家用和实验 室用膜元件。系统设计时，选择膜元件的依据主要是进水含盐量、系统要求的脱盐率和产水量这三个 参数。 XLP 极低压 系列 进水含盐量（ppm） 系统产水量（吨/小时） 一级系统脱盐率（％） ＜1000 ＞0.5 98％ ULP 超低压 系列 ＜2000 ＞0.5 99.0 LP 低压 系列 ＜8000 ＞0.5 99.0 FR 低污 染系列 ＜5000 ＞0.5 99.0 SW 海水淡 化系列 ＜40000 ＞0.5 99.5 小尺寸系 列 ＜2000 ＜0.5 98.0
反渗透的系统设计
RO专业术语 反渗透流程 反渗透系统设计和运行Reverse Osmosis System Design and OperationMr.huang 2008.5.1●进 水：原水经预处理工段处理后.进入RO系统的水。
●浓 水：RO系统中未透过RO膜的那部分水。
●产 水：RO系统中透过RO膜的那部分水。
●回收率：产水流量/ 进水流量×100％。
通常单支8040、4040型复合膜的最大回收率为15％，系统单段回收率为50～55％。
●含盐量：用来表示水中所含有（溶解）的阳离子、阴离子总量的指标，常用计量单位mg/L。
●电导率：水中溶解了多种盐类，从而使它能够导电，因此利用离子在水中的导电能力可以判断水中含盐量的多少，常用计量单位μs/cm。
●脱盐率：去除盐分的比率，单位%。
计算公式：（进水电导率－纯水电导率）/ 进水电导率×100%。
●浑浊度（浊度）：是水体中因存在均匀分布的悬浮颗粒而使水的透明度降低的程度。
●TDS： 表示水中总溶解固体量的指标，常用单位mg/L。
TDS一般常用来近似地表示水中的含盐量。
附：电导率与TDS的换算公式，电导率DD，可用如下公式折算成TDS(ppm)。
当DD<10ms/cm时TDS(ppm)=0.50DD当DD=300-800ms/cm时TDS(ppm)=0.55DD当DD=45,000-60,000ms/cm时TDS(ppm)=0.70DD当DD=65,000-85,000ms/cm时TDS(ppm)=0.75DD✓预处理过程✓反渗透过程✓后处理过程预处理—— 它是让您高枕无忧的关键∙成动运行的必要条件∙具体的预处理设计需要根据现场情况和膜元件类型确定∙必须仔细考虑各种要求∙原水的特点非常重要∙为确保系统可靠运行，有时需要作小型实验∙最后您将心想事成！反渗透预处理合适与否的简单判断准则:清洗频率预处理是否合理或适度3个月或更长 适度1~3个月 可能需要加强预处理1个月超过1次 确实需要加强预处理方法：取决于原水的特点、膜的类型和反渗透系统的回收率。
反渗透和纳滤膜元件的设计导则
原水水源 RO 产水 地下水 地表水 海水 地表水 工业废水/市政污水预处理方式 RO 软化 未软化 传统 MF/UF 传统 MF/UF 传统 MF/UF 传统MF/UF 有机物含量 低 高SDI 15 1 2 3 4 2 4 3 4 2 4 2浊度，NTU 0.1TOC ，以C 计，mg/L 2 5 BOD ，以C 计，mg/L 4 10 COD ，以C 计，mg/L 6 15 > 2微米粒子的数量 < 100个/ml进水参数 最大值 水温，℃ 0.1 – 45保守值 18/30.6 14/23.8 14/23.8 10/17 14/23.87/11.9 8/13.6 10/17 11/18.7 7/11.9 8/13.6 常规值 21/35.7 16/27.2 16/27.2 12/20.4 16/27.2 8/13.6 10/17 11/18.7 14/23.8 10/17 11/18.7 CPA ，ESPA SWC ，ESNA 激进值 24/40.8 20/34 18/30.6 14/23.8 18/30.6 10/17 12/20.4 14/23.8 17/28.9 12/20.4 13/22.1 保守值 22/37.4 16/27.2 14/23.8 11/18.7 14/23.8 11/18.7 12/20.4 7/11.9 9/15.3 常规值 23/39.1 18/30.6 16/27.2 13/22.1 16/27.2 13/22.1 14/23.8 10/17 12/20.4 水通量GFD/LMH PROC LFC 激进值 28/47.6 20/34 18/30.6 15/25.5 18/30.6 N/A 15/25.5 18/30.6 12/20.4 14/23.8保守值 29/49.3 24/40.8 21/35.7 15/25.5 18/30.617/28.9 19/32.3 15/25.5 16/27.2 11/18.7 12/20.4 常规值 30/51 27/45.9 24/40.8 18/30.6 21/35.7 20/34 24/40.8 18/30.6 19/32.3 15/25.5 16/27.2 CPA ，ESPA SWC ，ESNA 激进值 35/59.5 29/49.3 27/45.3 21/35.7 24/40.8 24/40.8 29/49.3 21/35.7 22/37.4 18/30.6 19/32.3 保守值 29/49.3 24/40.8 21/35.7 16/27.2 18/30.6 16/27.2 18/30.6 11/18.7 13/22.1 常规值 30/51 27/45.9 24/40.8 19/32.3 21/35.7 19/32.3 21/35.7 15/25.5 18/30.6 首支膜最大水通量 GFD/LMH PROC LFC 激进值 35/59.5 29/49.3 27/45.3 22/37.4 24/40.8 N/A 22/37.4 24/40.8 18/30.6 21/35.7保守值 1.30 1.18常规值 1.40 1.20β值 激进值 1.70 1.20保守值 7 10 15 13 18 15常规值 5 7 12 10 15 12水通量的年衰减率，% 激进值 3 5 7 5 7保守值 7 15 美国海德能公司反渗透和纳滤膜元件设计导则 透盐率的年增加率，% 常规值 5 10原水水源 RO 产水 地下水 地表水 海水 地表水 工业废水/市政污水预处理方式 RO 软化 未软化 传统 MF/UF 传统 MF/UF 传统 MF/UF 传统 MF/UF 有机物含量 低 高SDI 15 1 2 3 4 2 4 3 4 2 4 2浊度，NTU 0.1TOC ，以C 计，mg/L2 5 BOD ，以C 计，mg/L 4 10 COD ，以C 计，mg/L6 15 > 2微米粒子的数量 < 100个/ml进水参数 最大值水温，℃ 0.1 – 454英寸 常规值 16/3.6 保守值 75/17 70/15.9 65/14.8 65/14.8 75/17 60/13.6 65/14.8 60/13.6 75/17 60/13.6 75/17 每支压力容器最大给水流量 GPM/m 3/h 8英寸 常规值 75/17保守值 3/0.68 4/0.91 4英寸 常规值 2/0.45 3/0.68 保守值 12/2.73 14/3.18 16/3.63 16/3.63 14/3.18 16/3.63 14/3.18 16/3.63 16/3.63 18/4.09 18/4.09 每支压力容器最小浓水流量 GPM/m 3/h 8英寸 常规值 8/1.82 12/2.7340英寸长膜元件最大压力损失，MPa 0.07PROC10 2 – 11 给水pH 值 其他膜元件 3 – 10常规值 < 1.8 LSISDSI 激进值 < 2.5 CaSO 4，% 常规值 230 SrSO 4，% 常规值 800 BaSO 4，%常规值 6 000 常规值 100 投加阻垢剂后各种难溶盐的饱和度限制 SiO 2，% 激进值 150。
反渗透、超滤设计计算导则,水通量、选泵、选膜参数,陶氏,美国海德能设计参数
反渗透、超滤设计计算导则水通量、选泵、选膜参数陶氏，美国海德能设计参数1 反渗透和纳滤设计规范 (2)1.1 原始设计资料 (2)1.2 参数选择 (2)2 超滤设计规范 (7)2.1 设计原始资料 (7)2.2 参数选择.................................................................. 错误!未定义书签。
3 微滤设计规范 (13)3.1 微滤膜的应用范围 (13)3.2 常用微滤器的设计 (13)1 反渗透和纳滤设计规范反渗透和纳滤的设计流程是：首先根据水质类型、进出水指标选择膜的厂家、型号，然后在通过相应的膜计算软件进行模拟计算，得出最终的设计结果。
1.1 原始设计资料1.1.1 齐全的设计资料反渗透设计所需提供的原水参数：阳离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Ba2+、Sr2+阴离子：CO32－、HCO3－、SO42－、Cl－、F－、NO3－、其它：水源类型、温度、pH、游离CO2、Fe、SiO2、溶解性总固体、电导率、浊度1.1.2 简单的设计资料当原水水质不全，做反渗透估算时需提供的原水参数：水源类型、溶解性总固体、电导率、水温、pH值1.2 参数选择1.2.1 膜型号的选择1. 各型号反渗透膜的适用范围2. 各型号纳滤膜的适用范围1.2.2 设计软件参数选择1. 设计水温：一般15℃2. 膜数量计算通常4”膜的设计产水量为250L/h ；8”寸膜的设计产水量为1000L/h单支膜设计产水量产水量膜数量＝3. 系统回收率系统回收率参照《反渗透水处理设备》GB/T 19249－2003设计，同时根据具体的设计调整➢ 小型设备（日产水量≤100m 3/d ，4m 3/h ）≥30％➢ 中型设备（日产水量≤100～1000m 3/d ，4～40m 3/h ）≥50％ ➢ 大型设备（日产水量≥1000m 3/d ，40m 3/h ）≥70％ 4. 水通量➢ Hydranautics➢ DOW➢KOCH1.2.3 工艺设计参数选取1. RO/NF系统设计预处理水量：＝反渗透/纳滤产水÷回收率高压泵：根据RO计算软件的设计结果选型，一级高压泵出口压力＝3年计算结果+0～1bar二级高压泵出口压力＝3年计算结果+1～2bar 膜数量及排列方式：根据RO计算软件进行模拟2. 清洗系统➢清洗泵的选择扬程＜5kg，3~4kg（30~40m）流量：按压力容器的个数选择，单支压力容器×并联的个数8英寸或8.5英寸压力容器，流量为133~151L/min（7~9t/h）6英寸压力容器，流量为57~76L/min（3~5t/h）4英寸压力容器，流量为34~38L/min（2t/h）➢清洗水箱的选择对于正常污染时，按下式计算，对于严重污染时，可将溶液体积加倍每根4"×40"膜元件配制2.2加仑（0.00836m3）溶液每根8"×40"膜元件配制8.7加仑（0.033m3）溶液➢清洗用保安过滤器通常采用孔径为5至10微米的过滤器以除去清洗出来的污垢。
反渗透膜系统设计导则及应用指南
反渗透膜系统设计导则及应用指南一、反渗透膜系统设计导则1.水质分析：在设计反渗透膜系统之前，需要对水源进行详细的水质分析。
包括水源的PH值、悬浮物、溶解盐、重金属等成分的含量分析。
这些数据将有助于选择适用的反渗透膜和设计反渗透膜系统。
2.反渗透膜选择：根据水源的水质分析结果，选择适用的反渗透膜。
不同品牌的反渗透膜具有不同的滤除效率和工作压力要求。
比较不同膜元件的性能和成本，选择适合的反渗透膜。
3.设计反渗透膜系统：根据水源的水质和使用需求，设计反渗透膜系统。
包括反渗透膜元件的排列方式、进水和排水管道的尺寸和布局，设备的安装和调试方案等。
同时考虑系统的可维护性和可操作性。
4.运行参数控制：根据反渗透膜的工作要求，设置适当的运行参数。
包括进水压力、进水流量、回收率等。
合理控制运行参数有助于提高系统的稳定性和膜元件的使用寿命。
二、反渗透膜系统应用指南1.海水淡化：反渗透膜系统广泛应用于海水淡化领域。
通过反渗透膜的高效滤除作用，将海水转化为可用于农业灌溉、工业用水等用途的淡水。
在设计海水淡化反渗透膜系统时，需要考虑海水的盐度和水温等因素，选择适合的反渗透膜。
2.废水处理：反渗透膜系统也可用于废水处理。
通过反渗透膜对废水进行深度处理，可以去除废水中的悬浮物、有机物、重金属等污染物，从而达到回收利用的目的。
在设计废水处理反渗透膜系统时，需要根据废水的水质特点选择适合的膜元件和配套设备。
3.纯水制备：反渗透膜系统也可用于纯水制备领域。
通过反渗透膜的过滤作用，去除水中的杂质、溶解盐和微生物等，制备出高纯度的水。
在设计纯水制备反渗透膜系统时，需要根据水源的质量要求选择适合的膜元件和后处理设备。
4.系统运维与保养：反渗透膜系统的正常运行离不开定期的维护和保养。
定期更换膜元件和滤芯，清洗和消毒系统，检查管道和阀门的运行状态。
同时，根据系统运行情况进行系统的优化调整和改进。
总之，反渗透膜系统设计导则及应用指南对于设计和应用反渗透膜系统具有重要的指导意义。
反渗透的设计原则
反渗透的设计原则一、了解产水量根据用户的需求，确定设备每小时的产水量。
二、膜型号的选择1、根据膜的进水水质选择膜的型号：进水（溶解性固体）TDS≤1000ppm 可选用超低压膜元件进水3000ppm≥TDS≥1000ppm可选用抗污染膜元件进水TDS≥3000ppm可选用苦咸水淡化膜元件进水TDS≥5000PPM可选用海水淡化膜元件2、根据产水量选择膜元件：一般情况∶产水量＜4T/H的反渗透设备多选用4040膜元件；产水量≥4T/H的反渗透设备多选用8040膜元件。
三、膜元件的确定：单支膜元件的产水量通常是指其标准产水量(即在25℃，在满足进水条件下的产水量)但考虑到进水温度、进水水质、以及膜的产水量衰减、膜的排列方式等诸多因素，在选择膜元件的数量时一定要留出一定的余量，以保证反渗透装置的设计产水量。
计算系统所需的膜元件时，用系统设计产水量除膜元件平均产水量，所得的最大整数值为膜元件的最低数。
四、压力容器的确定膜组件：一个或多个膜元件组合起来，放置在压力容器内，构成一个脱盐部件，称为膜组件。
最常见的压力容器有不锈钢和玻璃钢两种材质；常用压力容器直径有4英寸(101.6mm)和8英寸(203.2mm)的尺寸；进水方式有端进水和侧进水两种。
根据膜元件的数量，综合考虑设备占地面积、设备回收率、设备运行压力等因素，来确定压力容器。
一般单支压力容器装填的膜的支数越多，设备的回收率也越高；压力容器的材质选择要根据水源、进水水质及运行压力的高低而选择不同材质的容器。
对于大型RO系统，常选用较长(即膜装填支数尽量多)的压力容器组件，这样需较少的膜组件；对于小型RO系统，常使用较短的膜组件，这样既方便运输，安装,占地面积又小。
五、排列方式的确定根据需要，可将多个膜组件排列成一级、二级甚至多级，每级中的膜组件又可排列成一段、二段甚至多段。
所谓一级是指进料液经一次加压反渗透分离，二级是指经过二次加压反渗透分离，依此类推；在同一级中，排列相同的膜组件成一个段。
反渗透膜系统设计导则
反渗透膜系统设计导则膜系统设计的最大影响因素是原水的潜在污染趋势，原水中存在的颗粒和胶体会引起膜元件的污堵，并随着进水的逐渐浓缩而累积在反渗透膜表面，预处理后的产水其淤积密度指数（SDI，又称污堵指数）与水中上述残留污堵物质的含量有相当好的对应关系，膜表面这些污堵物的浓度与膜系统的通量和回收率成正比，通量设计得越高的系统，将会出现更快速的污堵并需要更频繁的化学清洗措施。
设计膜系统时应该保证系统内每支膜元件都处于推荐的运行范围内，以便减少污堵，杜绝膜元件的机械损坏，膜元件的运行条件范围包括：膜元件的最高回收率、最大通量、最小浓水流量和最高进水流量，原水潜在污染越高，就应该越严格执行上述运行参数。
整个膜元件平均通量与系统内膜元件的总有效膜面积有关，是设计的特征参数，便于设计者快速的估算出某一新系统所需膜元件的数量，原水水质好可以采用较高的设计通量而原水水质差则应该采用较低的设计通量，当然，即使是在同一类的水质条件下，关注重点在初期投资的话，可以选择较高的设计通量值，而关注长期运行成本的话，应该尽量选择较低的设计通量值，设计导则中所列的通量值及其范围，是绝大多数系统设计时所选的典型取值，但并不代表不能超过该范围。
这些设计导则中的建议参数是基于设计考虑周全、运行管理良好、每年进行4 次化学清洗且为连续运行模式这样的假设，如果超过所建议的参数极限将会产生更频繁的化学清洗，产水量会快速下降，进水压力会增加，膜的寿命会缩短，进而增加系统的故障率和运行成本。
只要最大压差和最高压力不超过极限，短时间内稍微超极限一点运行是可以接受的，反之，较高的估计发生污堵的可能性，即选择了保守的设计方式，就会获得长久无故障运行和更长膜寿命的效果。
系统设计者应根据项目特点进行设计优化，在设计之前必须充分收集原水水质分析报告等系统设计资料，资料越齐全，系统的设计就越有针对性，也就越能满足用户的需要。
反渗透设计指导
工艺设计计算指导<工艺设计的原则是：可靠第一、经济第二、美观第三>1. 水量计算在做设计之前，首先应该确定工艺流程，各工艺部分的回收率和处理水量，这是整个工艺设计的基础。
一般各主要工艺的回收率如下，可按不同水质条件进行调整。
超滤90-95% 一级反渗透75% 二级反渗透85%EDI （连续电解除盐技术）系统90%水量计算示意图单位为m 3/h系统利用率：（36÷57.8）×100%=62.3%2. 机械过滤器2.1设计规则1) 过滤器（池）的型式应根据进口水质、处理水量、处理系统和水质要求等，结合当地条件确定； 2) 过滤器（池）不应少于两台（格）。
当有一台（格）检修时，其余过滤器（池）保证正常供水；3) 过滤器（池）的反洗次数，可根据进出口水质、滤料的截污能力等因素考虑。
每昼夜反洗次数宜按1－2次设计； 4)过滤器（池）应设置反洗水泵、反洗水箱或连接可供反洗的水源。
反洗方式根据过滤器（池）型式决定，并根据需要选用空气擦洗。
2.2设计参数2.2.1. 立式单流单层机械过滤器设计流速：8~10m/h计算公式：R=SQR[Q/(8*3.14)](SQR 开平方；R 过滤器半径；Q 设备处理水量)2.2.2. 立式单流双层机械过滤器设计流速：10~14m/hr ；实际工程常用8~12m/h进水浓水反馈4浓水反馈7.1计算公式：R=SQR[Q/(12（一般选10）*3.14)](SQR开平方；R过滤器半径；Q设备处理水量)2.2.3.立式单流三层机械过滤器设计流速：20~40m/hr计算公式：R=SQR[Q/(25*3.14)](SQR开平方；R过滤器半径；Q设备处理水量)2.2.4.多介质过滤器设计流速：8~14m/hr；实际工程常用8~12m/h计算公式：R=SQR[Q/(9*3.14)](SQR开平方；R过滤器半径；Q设备处理水量)2.2.5.活性炭过滤器设计流速：8~12m/hr（一般取10 m/hr）计算公式：R=SQR[Q/(10*3.14)](SQR开平方；R过滤器半径；Q设备处理水量)2.2.6.精密过滤器5μm精密过滤器小通量滤芯过滤水量1)250mm长滤芯（10”），每根滤芯可过0.5吨水；2)500mm长滤芯（20”），每根滤芯可过1吨水；3)2.2.7.丝网过滤器与叠片过滤器均作为超滤的保安过滤器使用，过滤精度均为100μm。
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原水的化学成分和其在运行过程中产生的化学现象，对于判断设备在产水过程中 形成污垢(Scale)的可能性是非常重要的，下文将就反渗透水处理系统水质分析进 行说明。 1、一般水质分析项目
进水水质分析主要包含以下项目：PH值、碱度（Alkalinity）、SO42- (Sulfate)、 CI- (Chloride)、NO3 (Nitrate)、F- (Flouride)、H2S (Sulfide)、PO43- (Phosphate)、SiO2 (Silica)、硬度（Hardness）、Fe,Mn (Iron&Manganese)、Na+ (Sodium)、Ba 2+ (Barium)、 Sr2+ (Strontium)、Al3+ (Aluminun)、Cu2+ (Copper)、Zn2+ (Zinc)、Ca2+ (Calcium)、 Mg2+ (Magnesium)、K + (Potassium)、游离性余氯（Free Chlorine Residaul）以及 CO2 (Carbondioxde)等。
系统设计者应根据项目特点进行设计优化，在设计之前必须充分收集原水水 质长期稳定运行的可靠设计。
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汇通源泉环境科技有限公司 反渗透系统设计导则
二、水质分析主要项目简介 对于反渗透水处理设备的用户及反渗透设备的生产厂家，全面了解系统应用
4、针对特定污染物的预处理设计要点 ⑴ 针对难溶无机盐的反渗透预处理系统设计 离子交换软化 给水中计量添加化学阻垢剂 弱酸型阳离子交换脱碱软化
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汇通源泉环境科技有限公司 反渗透系统设计导则
石灰软化辅助投加镁剂 ⑵ 针对胶体和微粒的反渗透预处理系统设计
石灰预软化工艺，并辅助投加少量铝酸钠。 采用微滤或超滤预处理设备 投加混凝剂、助凝剂或絮凝剂后进行多介质过滤或细砂过滤 ⑶ 针对金属氧化物的反渗透预处理系统设计 石灰预软化和混凝、澄清、沉降的组合处理工艺 混凝、沉降和砂滤或锰砂过滤等工艺 添加化学分散剂 电化学凝聚、沉降和多介质过滤的组合处理工艺 ⑷ 针对难溶性硅的反渗透预处理系统设计 投加硅分散剂 石灰预软化和投加镁剂(菱苦土)相结合的方法 设置的热交换器 ⑸ 针对原水含有微生物或系统已有微生物滋长的反渗透预处理系统设计 紫外线杀菌 投加非氧化性化学杀菌剂 增设微滤或超滤工艺 保持水流动，尽量减少水流死角 石灰软化或是投加硫酸铜（0.1PPM）工艺 ⑹ 针对含有天然有机物的反渗透预处理系统设计 活性炭吸附过滤工艺 石灰预软化、混凝、澄清组合处理工艺 微滤或超滤工艺 ⑺ 针对原水处于还原状态(缺氧)且含有锰、二价铁和硫化氢及氨盐的反渗透 预处理系统设计 混凝、沉降及介质过滤等组合工艺
汇通源泉环境科技有限公司 反渗透系统设计导则
反渗透系统设计导则
一、设计导则说明 反渗透是迄今为止最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分
子量大于 100 的有机物，但可允许水分子透过。 完整的反渗透处理系统一般由预处理部分、膜处理部分和后处理部分组成。
导则中将讨论膜装置本身，包括膜元件、以一定方式排列的含膜元件的压力外壳、 给膜压力外壳供水的高压泵、管道、仪表、装置支架和阀门等，还应包括设置就 地清洗系统。
2、水源综合分析项目 ⑴ SDI（Silt Density Index） SDI 也称为淤泥密度指数（fouling index），是表征反渗透系统进水水质的重
要指标。 该指标是表示 R/O 膜系统在依据此给水条件下运行发生污染可能性的一种
尺度：SDI 数值表征了在规定时间内,孔径为 0.45μm 测试膜片被溶在被测试给 水中的淤泥、胶体、黏土、硅胶体、铁的氧化物、腐植质等污染物堵塞的比率和 污染程度。SDI 的具体标准检验法在美国 ASTM TEST（D189-82）的文件中有所 叙述，具体测试过程如下:
对反渗透膜系统的性能而言，通常采用产水流量和产水品质两个参数进行衡 量，但这两个参数总是针对于给定的进水水质、系统回收率及进水压力。因此设 计者的主要职责是针对所需的产水量，使设计的系统尽可能的降低膜元件成本及 操作压力，与此同时尽可能的提高水回收率和产水量以及系统的长期稳定性与清 洗维护费用。
达到设计产水量所需的进水压力取决于产水通量值的选择，设计时选择的通 量值越大，所需的进水操作压力也就越高。为了减低膜元件的成本，设计时会选 择高的产水通量值，但产水通量值的选择是有上限的，规定上限的目的就是为了 减少今后膜设备内的污染和结垢。
⑵ 有机物、生物污染物的综合监测 有机污染物、微生物和细菌普遍存在于地表水和废水之中。反渗透系统在处
理该类水源时，水中尚存的有机物在膜分离过程中非常容易被吸附在膜表面上， 但是我们在设计及对原水取样分析时想得到准确的分析结果却十分不易。一般情 况下在设计使用该类水源的反渗透系统时，对有机物的全面分析只能从总有机碳 含量（TOC），生物化学耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）几方面对水源进 行鉴定。工程实践证明：一般说来当原水 TOC 含量在 2 毫克/升以上时就应引起 足够的重视；在 TOC 含量高于 3 毫克/升时就应该对存在于原水中的有机物进行 细致的分析才好：这是因为水中有的有机物不仅会污染 R/O 膜，而且长期附在 膜面上还会引起 R/O 膜的超薄屏障层的化学降解，进而引起膜性能的退化和降 低。但是，在有的水源下，虽然水中有机物含量很高，但是实践证明其对膜材料 却无丝毫损害，所以工程设计时在对特殊水源的有机物分析十分重要。原水的生 物含量检测也是十分重要的，必须引起足够的重视，这是因为微生物在进入 R/O 系统后，虽然不会吞噬膜材料，但是其在膜元件表面及内部寻找到形成生物膜的 理想环境，以致于对膜元件形成生物污堵。由此而引起的生物污堵严重并增大到 一定程度时，甚至会导致反渗透膜系统中的膜元件发生“望远镜现象”，造成膜 元件的机械损坏，这一点对反渗透系统设计者来说很重要。
3、反渗透污染物分类说明 ⑴ 悬浮固体 普遍存在于地表水和废水中 直径>1 微米 水流处于未搅动状态时，可以沉积下来 很容易被反渗透系统设置的细砂过滤器和多介质过滤器滤出 预处理后，下列指标必须降低至： 浊度<1NTU 15 分钟 SDI<5 ⑵ 胶体污染物 普遍存在于地表水和废水中 颗粒直径往往小于 1 微米 污染物主要存在于反渗透系统的前端 即使在未处于水流搅动时也不会自由沉降，始终保持悬浮状态
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汇通源泉环境科技有限公司 反渗透系统设计导则
可能是有机或无机成分组成的单体或复合化合物 如硅酸化合物，铁铝氧化物，硫化物，单宁酸，腐殖质等 预处理后，下列指标必须降低至：
浊度<1NTU 15 分钟 SDI<5 ⑶ 有机污染物 普遍存在于地表水和废水中 污染物主要存在于反渗透系统的前端，被吸附在膜表面 来源：动植物的腐烂物和工业废弃物污染 对膜系统的污染后果最难预测 进水 TOC 含量达到 2ppm 时应采取相应的去除措施 可采取如絮凝、澄清、氧化、活性炭吸附过滤器、有机物清扫器或超 滤设备的设置等预处理工艺 具有电中性表面的 FR 膜可能更为适用 ⑷ 生物污染 普遍存在于地表水和废水中 开始易形成于反渗透前端，随后扩展至整个反渗透系统。 该类污染物通常为细菌、生物膜、藻类和真菌 进行反渗透工艺系统设计时，必须控制生物活性 原水细菌含量在 1000cfu/100mg 以上时就必须考虑去除措施
首先应充分排除过滤池中的空气压力，使给水以 30PSI的恒定压力通过直径 为Φ47mm、孔径为 0.45μm 的测试滤膜后开始测定：首先测定开始通过滤膜的 500(250)毫升水所需要的时间TO；在使水连续通过滤膜 15 分钟（T）后，再次测 得通过滤膜的 500(250)毫升水所需要的时间T1；在取得以上 3 个时间数据之后， 由此可以计算出该水源的SDI值：
系统的通量设计极限是由进水的潜在污染程度而定，随着产水通量和元件回 收率的增加，膜面上的污染物的浓度也随之增加，产水通量值高的系统其污染速 率和清洗频率就越高。经过预处理后的出水淤积密度指数（SDI）与水中残留污 堵物质的含量有较好的对应关系。当对某一特定进水水源设计膜系统时，最好能 了解到类似膜系统处理该水型时的运行情况。但是，通常未必有这类系统可供参 照，此时可遵循本章推荐的系统设计导则。
即 SDI=[1-TO/T1]*100/T
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在实际工程中，当 T1 为 TO 的四倍时，SDI 为 5；在 SDI 为 6.7 时，水会完 全堵塞测试膜，而无法取得时间数据 T1，在这种情况下需要对反渗透预处理系 统进行调整，使其 SDI 指标降至 5.0 以下。
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⑶ 氧化还原电位 ORP 氧化还原电位 ORP 是表征水体中氧化性物质和还原性物质多少的一种参 数。当氧化还原电位呈正值时表示水体中含氧化性物质，当氧化还原电位呈负值 时表示水体中含还原性物质。 水体中的氧化物质通常是游离性氯、臭氧等，聚酰胺复合膜的耐氯性都比较 差，VONTRON 系列膜元件要求的进水游离性氯含量不超过 0.1ppm，所以反渗 透进水的氧化还原电位较低，必须采用活性炭过滤器或投加还原剂的方法去除水 体中的氧化性物质。 自然界的水体氧化还原电位通常为负值，这是因为这些水中含有H2S、SO32＋、 Fe2＋等。反渗透系统对H2S和 Fe2＋也很敏感，因为这两种物质可能会在系统内部 造成胶体污染和微生物污染，可以采用活性炭吸附、絮凝过滤、离子交换等方法 在系统预处理中去除。