膜系统设计

废水回用——RO设计举例
• 已知：排水量125t/h，设计回收率=80%。
• 求： RO系统设计？
• 解：
产水量=125t/h * 80%=100t/h
取设计通量=11GFD=0.69t/h支膜
膜数量=100 ÷ 0.69=145支
取4倍数：膜数量=148支
膜壳数量=148 ÷ 4=37个
单壳产水量=100 ÷ 37=2.7t/h 取单壳进水流量=9.0t/h
0.7
2.7
0.7
2.7
0.5
1.8
0.7
2.7
0.7
2.7
0.7
2.7
流量 阻力 △Ｐ
流量 流速 浓差极化 污染
进水 进水
浓水 产水 浓水
浓缩倍数与回收率
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%
膜系统前后端通量偏差
15bar 2bar
13bar
14bar 14bar
4bar
10bar
13bar 8bar
5bar
废水回用——RO设计总结
• 废水采用软化工艺时，系统回收率应适当调高 • 低通量设计(10-12GFD) • 短流程单段设计(单壳内4芯装) 增加物理性冲刷的效率； 增加化学清洗的效率； 简化清洗系统设计； • 浓水在线增压回流 保证切向流速； 实现短流程高回收率； 降低系统压差； 平衡进浓水侧渗透压； 有效降低系统能耗； • 采用宽通道(34mil-0.86mm)膜元件——PROC10。
浓水回流与回收率
回收率=15%
提升系统回收率 膜回收率=15%
系统回收率=50%
进水=0.3 进泵=1
进膜=1
产水=0.15
回流=0.70
浓水=0.85 排放=0.15
• 浓水回流提高了系统回收率； • 膜元件回收率仍然维持15%，符合设计要求； • 浓差极化得到了有效控制； • 冲洗流速得到保证； • 浓水浓缩倍数是(1-系统回收率)的倒数。
A A
错流过滤和回收率
切向流速
进水
浓水 产水
进水
浓水
全量过滤
错流过滤
• 首先，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出; • 其次，切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层; • 因此，我们需要保证单只膜元件回收率不超过15%; • 浓水/产水的比例最小不低于5:1。
错流过滤与全量过滤
Depth Filtration
≥4.1m3/h
最大进水水流量与最小浓水流量
原水类型
地下水 地表水 RO产水 表面海水 深井海水 三级废水
SDI15
2 4 1 4 3 4
最大进水流量(m3/h)
4040
8040
3.6
17.0
3.6
17.0
3.6
17.0
3.6
17.0
3.6
17.0
3.6
17.0
最小浓水流量(m3/h)
4040
8040
RO膜元件解剖图
浓水
进水 进水隔网
产水
膜元件
密封胶
产水Fra Baidu bibliotek网
宽通道给水隔网
微粒子的堆积少 Flow
通过34mil隔网的粒子 堆积在28mil隔网上
特殊34mil
在同一个装置上的 试验
28mil
Filament Flow
Particle
34mil
28mil
34mil进水隔网比28mil的流路更厚（ A ）（约20%）、减少污染物 堆积
2 Streams
Feed
Membrane
Permeate
Feed
Membrane
Crossflow Filtration
3 Streams
Concentrate
Permeate
强化——浓水流速控制
≥8.6m3/h
10-12GFD 3.8-4.5m3/h
≥7.1m3/h
≥4.1m3/h
10-12GFD 2.5-3.0m3/h
单壳浓水流量=6.3t/h
系统:进水=125t/h，产水=100t/h,浓排=25t/h,循环=208t/h
• 答：
系统采用37(4芯)单段设计，循环量=208t/h。
125t/h
废水回用——RO设计举例
………
9t/h 37芯
2.7t/h
100t/h
6.3t/h
333t/h
208t/h
25t/h
THE END