反渗透设计计算及ROSA模拟
反渗透设计方案
反渗透设计方案目录一、前言 (2)1.1 编写目的 (2)1.2 反渗透技术简介 (3)二、反渗透原理 (4)2.1 反渗透现象 (5)2.2 反渗透过程 (6)2.3 反渗透膜类型 (7)三、反渗透系统设计 (8)3.1 系统组成 (10)3.2 工作流程 (11)3.2.1 预处理 (12)3.2.2 反渗透过程 (13)3.2.3 清洗和再生 (14)四、反渗透设备选型与配置 (15)4.1 设备选型原则 (16)4.2 设备配置方案 (17)五、反渗透系统安装与调试 (19)5.1 安装前准备 (20)5.2 安装步骤 (21)5.3 调试与验收 (22)六、反渗透系统运行与维护 (23)6.1 运行操作 (24)6.1.1 启动前检查 (26)6.1.2 启动操作 (27)6.1.3 关闭操作 (28)6.2 维护保养 (29)6.2.1 定期检查 (30)6.2.2 反渗透膜更换 (31)6.2.3 加药器清洗 (32)6.2.4 设备清洁 (33)七、反渗透系统故障排除与安全注意事项 (34)7.1 常见故障及排除方法 (35)7.2 安全注意事项 (37)八、结语 (38)8.1 系统性能评估 (39)8.2 改进与优化建议 (40)一、前言随着科技的不断进步与发展,水处理技术也在不断更新和优化。
反渗透技术作为一种先进的膜分离技术,在水处理领域得到了广泛应用。
本设计方案旨在对反渗透系统进行全面的阐述和设计,以满足对于高纯水制备、废水处理、食品饮料等行业的需求。
在当前水资源日益紧缺的形势下,采用反渗透技术可以有效地去除水中的杂质、有害物质,提高水质标准,保障生产和生活用水的安全。
反渗透系统的设计理念是以高效、节能、稳定、可靠为核心,确保系统在实际运行中能够达到预期效果,为用户提供优质的水资源。
本反渗透设计方案在编制过程中,充分考虑了用户需求、水源特点、工艺流程、设备选型及安装调试等因素,力求实现科学化、系统化、标准化的设计。
反渗透计算公式
反渗透计算公式1反渗透的工艺原理反渗透膜分离技术的原理通过对如下几个专业名词的解释来描述:1)半透膜:只能允许溶剂分子通过,而不允许溶质的分子通过的膜称为理想半渗透。
2)渗透:在相同的外压下,当溶液与纯溶剂为半透膜隔开时,纯溶剂会通过半透膜是溶液变稀的现象称为渗透。
3)渗透平衡:渗透过程中,单位时间内溶剂分子从两个相反方向穿过半透膜的数目彼此相等,即达到渗透平衡。
4)渗透压:当半透膜隔开溶液与纯溶剂时,加在原溶液上使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称为渗透压。
通常溶液越浓,溶液的渗透压越大。
5)反渗透:如果加在溶液上的压力超过了渗透压,则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动,这个过程叫做反渗透。
反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质,以膜两侧静压差为推动力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
它的操作压差一般为 1.5~10.5MPa,截留组分的大小为1~10Å的小分子溶质。
除此之外,还可以从液体混合物中去除其他全部的悬浮物、溶解物和胶体。
2反渗透工艺的技术特点1)在常温不发生相变化的条件下,可以对溶质和水进行分离,适用于对热敏感物质的分离、浓缩、并且与有相变化的分离方法相比,能耗较低。
2)杂质去除范围广,不仅可以去除溶解的无机盐类、还可以去除各类有机杓杂质。
3)较高的除盐率和水的回用率、可截留粒径几纳米以上的溶质。
4)由于只是利用压力作为膜分离的推动力、因此分离装置简单,容易操作、自控和维修。
5)反渗透装置要求进水达到一定的指标才能正常运行,医此原水在进入反渗透装置之前要采用一定的预处理措施。
为了延长膜的使用寿命,还要定期对膜进行清洗,以清除污垢。
3反渗透工艺设计、计算典型工艺流程:反渗透系统一般包括三大主要部分:预处理、反渗透装置、后处理。
与微滤和超滤过程类似,良好的预处理对反渗透装置长期稳定运行十分必要。
其目的主要为:a.国去除悬浮固体和胶体,降低浊度;b.控制微生物的生长;c.抑制与控制微溶盐的沉积;d.进水温度和pH值的调整;e.有机物的去除;f.旧金属氧化物和硅的沉淀控制;等等。
反渗透膜法海水淡化工艺的设计
反渗透膜法海水淡化工艺的设计设计总说明:目前,水资源危机已是一个世界性的难题,很多国家淡水资源已经相当匮乏,我国人均水资源占有量处于世界较低水平,而且淡水资源分布及其不均匀。
而发展海水淡化技术是解决水资源短缺的重要途径之一。
特别是对于部分沿海地区。
本设计结合原水水质,设计了淡水产量为1000m3/d的反渗透海水淡化工艺系统,本方案能确保出水水质符合后续设备的要求,又不需添加任何化学试剂,与传统的预处理方法相比,不会增加新的污染物。
反渗透海水淡化技术由于设备投资省、能量消耗低、建造周期短等优点,近十年来发展迅速,将成为海水淡化的主导技术。
关键词: 反渗透;海水淡化;预处理;1 海水淡化的意义3,其中96.5%为海水,其他分布在陆地,大气和生物体中,约为2.53%,其中多储存于冰川、雪盖和750米深度以上的地下,而可取用的河、湖水及浅层地下水等仅占0.2%左右,这里还包括相当大一部份的苦咸水[1]。
据统计,全国600多个中等以上的城市,不同程度缺水的就达400多个其中110个城市严重缺水,主要分布在华北、西北和沿海地区,水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。
2010年后,我国将进入严重缺水期,专家估计,2030年前中国的缺水量将达到1000亿m3。
因此,开发利用海水资源、进行海水淡化就成为解决我国淡水紧缺的一条有效的战略途径。
2 本设计的研究方案本文针对渤海海湾当地的自然环境条件、系统的实际生产状况及反渗透海水淡化的国内外实例,设计了淡水产量为1000m3/d的反渗透海水淡化工艺系统,实现了整套系统的自动控制。
具体情况如下:(1)根据自然条件、系统的实际生产状况确定采用一级反渗透海水淡化装置,设计产水量为1000m3/d;(2)海水预处理方案时应充分考虑以下方面:①原水水源类型及水质情况;②合理选择预处理和过滤器类型,使预处理出水水质符合要求;③阻垢剂的种类选择与剂量的确定;④根据反渗透装置具体情况,确定是否调节给水pH值等。
反渗透计算
0.57 2.99 9.46
262 574.18 1028.36
21.3 45.15 79.01
190.73 421.06 760.87
0
0
0
94.6 208.95 377.73
23.8 52.52 94.86
0
0
0
11.77 12.84 15.26
830 1826.87 3291.92
7.6 7.86 7.99
15.25 9.46
16.9
1008.31
5.17
0
102.73
0.04
第 7 页,共 7 页
/h)
l)
0.08
0.57 8.18
0.08
0.56 9.01
0.09
0.55 9.99
0.1
0.53 11.17
0.1
0.52 12.61
0.11
0.51 14.42
给水流 给水
量(m³ TDS(mg/ 给水压
/h)
l) 力(bar)
7.24 1826.87 13.11
6.67 1981.33 12.96
产品水
第1段 第2段
0.01 0.01
0.71 1.48
0.52 1.08
0.09
0.2
0.27 0.56
0
0
0
0
0
0
1.45 2.71
1.6 3.28
0.48 1.01
0
0
0.15 0.31
0.08 0.17
0
0
11.9 13.42
5.36 10.82
5.47 5.68
总计 0.01 0.92 0.67 0.12 0.35 0 0 0 1.78 2.06 0.62 0 0.19 0.1 0
反渗透和纳滤系统的设计
反渗透和纳滤系统的设计反渗透和钠滤系统通常包含预处理设备、反渗透/钠滤设备和后处理设备。
设置预处理部分的目的是调整原水的水质使其符合反渗透和纳滤系统的进水水质要求。
后处理工序的目的有两个,一是调节反渗透和纳滤的产水成分使其符合使用目的,二是使浓水符合排放标准。
在设计反渗透和纳滤系统时,正确掌握原水水质和对产水的要求是最基本的要素,对各个装置的设计进行优化组合是保证系统的正常运行必不可少的重要环节。
下面针对反渗透和纳滤系统的设计进行论述。
1 系统配置1、1 概述在反渗透和纳滤系统的设计中,(1)膜元件型号的选择;(2)水通量选择(单位膜面积的产水量,GFD或LMH);以及(3)回收率,都是重要的事项。
一般尽可能设计高的回收率,这样可以降低供给水的量,减少预处理的成本。
但是,系统的回收率过高时会有以下的不利因素需要考虑:⑴ 结垢的风险增大,需要添加阻垢剂;⑵ 产水的水质下降;⑶ 运行操作压力增高,泵和相关设备的费用增加。
产水量和回收率的设计一定要符合安全的标准。
一般建议要有一定的设计弹性。
使用某公司的膜元件时注意参看该公司的设计导则。
系统的运行方式一般分为连续操作和批式操作两种。
批式处理是指储存一定量的进水,一定期间内处理产水和浓水,一般在小规模的浓缩工程和水量小或连续供水不足的场合被采用。
连续操作是设定一定的回收率和产水量,基本上以一定的操作压力进行连续地分离处理产水和浓水,大规模的反渗透和纳滤装置都采用连续过滤。
1、2 单元件系统单元件系统是最小的反渗透或纳滤系统,虽然只包含一支膜元件,但是配套设备却很完整。
因此熟悉了解单元件系统的结构和设计,对理解大系统的设计是十分有帮助的。
控制适当的给水范围(最大给水流量和最小浓水流量),防止由于浓差极化所引起的水通量减少和膜污染非常重要。
由于该系统仅采用一支膜元件,而设计要求单支 40 英寸的膜元件浓水排放量与产水量比的最小值为 5:1(约相当于 18% 的回收率),因此单一膜元件系统很难达到较高的系统回收率。
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
反渗透系统设计步骤
反渗透系统设计步骤反渗透系统设计步骤1、系统设计导则1.1尽可能减小浓差极化的影响,如产水流量最大值、单支元件回收率最大值及浓水流量最小值;1.2避免膜元件的物理损坏,如给水流量最大值、给水压力最大值、允许压降最大值1.3要根据不同水质类型选择膜元件。
2、系统设计的一般步骤2.1 水质分析水质分析时要注意选择水源类型,不同的水源类型对应不同的最大回收率及最大产水通量。
2.2结垢计算结垢计算用于判断水质可达到的回收率条件下,难溶盐的结垢倾向,具体结垢计算参见附件一结垢计算,也可以根据膜生产商提供的软件进行设计计算。
2.3 膜元件型号选择根据进水水质、产水水质及产水量选择膜元件型号。
可根据如下条件进行选型。
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(2540)产水量<2.3m3/h 选择4英寸(4040)产水量>2.3m3/h 选择8英寸(8040)⑵ 依据水污染趋势标准元件给水流道宽度为28 mil,对于污染水,选用更宽的给水流道元件(34 mil),如BW30-365;BW30-365 FR;BW30-400/34i;BW30-400/34i FR;SW30HR-320;⑶ 给水TDSTDS<1000mg/l NF,XLE,LE,LP,TW30,BW30TDS<5000mg/l BW30TDS<10000mg/l BW30,SW30XLETDS<30000mg/l SW30,SW30XLETDS<50000mg/l SW30HR,SW30HRLE,SW30XLE2.4 确定膜元件的产水通量系统产品水通量的计算公式为:产品水通量(LMH)=总产水量/(总的有效膜面积)产品水通量可通过设计导则及实验值获得,设计导则中推荐的产水通量值见表1。
表1 推荐的产水率及回收率值2.5 确定膜元件数量(1)膜元件数量计算公式2.6 确定压力容器数量其计算公式如下:2.7 段与级设置段定义: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。
陶氏ROSA软件使用说明
5. 系统设计* 陶氏化学公司商标 FILMTEC 膜 • FilmTec 公司是陶氏化学公司的全资子公司目录5-1 设计导则说明.........................................................................................................................................5-35-1.1陶氏FILMTEC™中等尺寸膜元件系统设计导则.....................................................................5-4 5-1.2陶氏FILMTEC™8英寸膜元件系统设计导则.........................................................................5-6 5-1.3 系统设计资料及原水分析报告................................................................................................5-8 5-2 分批过程与连续过程.............................................................................................................................5-10 5-3 单组件系统...........................................................................................................................................5-11 5-4 单段系统...............................................................................................................................................5-12 5-5 多段系统...............................................................................................................................................5-12 5-6 原水一次通过式系统与浓水循环系统...................................................................................................5-12 5-7 多级系统...............................................................................................................................................5-15 5-8 特殊设计的可能性................................................................................................................................5-16 5-9 膜系统的设计步骤................................................................................................................................5-17 5-10 系统性能预测.......................................................................................................................................5-195-10.1系统操作特性.......................................................................................................................5-19 5-10.2 设计方程与参数....................................................................................................................5-21 5-10.3 ROSA 设计软件下载方法.....................................................................................................5-25 5-10.4 ROSA 5设计软件使用指南..................................................................................................5-305-10.4.1 ROSA 5.0安装要求.............................................................................................5-305-10.4.2 ROSA 5.0界面组成.............................................................................................5-305-10.4.3 ROSA 5.0使用方法.............................................................................................5-345-10.4.4 ROSA 5.0使用要点.............................................................................................5-355-10.4.5 ROSA 5.0设计打印结果解读..............................................................................5-435-10.4.6 ROSA 5.0与ROSA 4.3的比较...........................................................................5-465-11 试 验..................................................................................................................................................5-475-11.1筛选试验..............................................................................................................................5-47 5-11.2 应用试验..............................................................................................................................5-47 5-11.2.1 确定操作压力.......................................................................................................................5-47 5-11.2.2 确定浓缩倍率和回收率.........................................................................................................5-47 5-11.3模拟试验..............................................................................................................................5-47 5-12 系统主要部件.......................................................................................................................................5-48 5-12.1 高压泵..................................................................................................................................5-485-12.1.1 正位移泵(柱塞泵).................................................................................................5-485-12.1.2 离心泵..................................................................................................................5-485-12.2压力容器..............................................................................................................................5-48 5-12.3 紧急开关..............................................................................................................................5-485. 系统设计5-12.4 阀门..................................................................................................................................5-49 5-12.5 控制仪表..............................................................................................................................5-49 5-12.6 水箱..................................................................................................................................5-50 5-12.6.1 原水水箱..............................................................................................................5-505-12.6.2 产水水箱..............................................................................................................5-505-12.6.3 产水回吸水箱(drawback tank).............................................................................5-505-12.6.4 加药箱..................................................................................................................5-505-12.6.5 清洗水箱..............................................................................................................5-505-12.6.6 可选设备..............................................................................................................5-51 5-13材质选择和腐蚀控制.............................................................................................................................5-52 5-14便于今后排除系统故障的设计建议.......................................................................................................5-53 5-14.1 装卸及故障排除空间............................................................................................................5-53 5-14.2 设有能探测单支元件和单个压力容器的取样接口.................................................................5-53 5-14.3 段间性能监视仪表................................................................................................................5-53 5-14.4 在线标准化...........................................................................................................................5-53 5-14.5 每段能够单独清洗................................................................................................................5-53 5-14.6 能够进行产水冲洗................................................................................................................5-53 5-14.7 SDI测量装置及其测量点.....................................................................................................5-54 5-14.8 现场试验台...........................................................................................................................5-54 5-14.9 单元件测试装置....................................................................................................................5-545. 系统设计5-1 设计导则说明完整的反渗透(RO)和纳滤(NF)水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,前面一章已经讨论了预处理的方法,为了达到最终产品水的水质要求,有时还需要采用后处理步骤。
美国陶氏化学ROSA使用指南
ROSA4.3 使用指南2002 年 2 月 28 日目录第1节 ROSA4.3的安装要求第2节 ROSA4.3的界面组成第3节 ROSA4.3的使用方法第4节 ROSA4.3的使用要点第5节 ROSA4.3的计算结果及阅读第6节 ROSA4.3的计算结果与实际值的比较第1节 ROSA的安装要求1.IBM-PC 兼容机2.奔腾处理器 (568及以上)3.16MB 内存(RAM)4.WINDOWS95操作系统或以上第2节 ROSA的界面组成ROSA是Reverse Osmosis System Analysis的缩写,是陶氏化学公司FILMTEC 子公司专门为用户开发的辅助设计工具。
其最新版本是ROSA4.3版。
ROSA4.3从2001年11月21日开始可从陶氏网站下载,网址如下:。
用电话线上网,需20-40min完成下载;用高速互联网,只需40sec完成下载。
ROSA的启动方法:1.从“开始”菜单中选取“程序”,2.再进一步选取“ROSA4.3”文件夹,3.然后单击文件“ROSA4.3”, 即可启动ROSA4.3。
4.启动后的ROSA有一个“Welcome!”对话框,如下图所示。
点击“CreateNew System”按钮,即可开始设计一个新系统;点击“Open ExistingDesign ”按钮,即可打开已经存盘的设计文件;点击“Help”按钮,即可获得帮助信息。
5.主菜单介绍主菜单有5个子菜单,如下图所示。
子菜单的使用和Word 软件类似,这里只介绍一下子菜单的特别之处。
5.1File菜单我们可以选择“Print to File”,将ROSA的计算结果输出为“ *.txt ”文本文件。
其优点是,即使客户没有安装ROSA软件,也可用Notepad /Wordpad /Word等软件阅读ROSA的计算结果。
5.2Options菜单Autodesign ... 进入自动设计模式Feed Analysis ... 进入给水分析界面Scaling Calculations ... 进入结垢计算界面System Configuration ... 进入系统排列结构界面Operating Scaling Factor ... 计算运行结垢因子Create Graph ... 主要运行指标随温度变化的曲线Normalization Spreadsheet 运行数据的标准化RO Retrofit Spreadsheet 用RO改造 IX系统的经济性分析案例6.工具条介绍设计新项目打开存盘文件存盘打印剪切复制粘贴给水分析界面结垢计算界面系统结构排列界面自动设计模式运行参数曲线运行数据标准化帮助联网膜技术手册7.ROSA的操作方法 ROSA的操作方法有两种:菜单操作和图标操作。
反渗透系统设计计算说明
出水量 设计最少膜数量= 单根膜面积 �导则中规定的最大膜通 量
4. 一级反渗透进水为经过超滤处理的冷却塔排水,系统的平均膜通量应不大于 18GFD
(30. 6LMH) 二级反渗透进水为经过超滤、一级反渗透处理的冷却塔排水,系统的平均膜通量应
1
不大于 30GFD(50.9LMH) 一级反渗透系统出水量 83.3M3/H 选用膜面积为 400Ft2(37.16 ㎡)的反渗透膜 二级反渗透系统出水量 73.3M3/H 选用膜面积为 400Ft2(37.16 ㎡)的反渗透膜
选用膜面积为 400Ft2(37.16 ㎡)的反渗透膜,在水源为经过超滤的冷却塔排水的情 况下,一级 83.3M3/H 的反渗透系统设计的膜数量 96 根,则系统的平均膜通量为:
系统的平均膜通量=
出水量
单根膜面积 �膜数量
83300L / H = 37.16m2 �96 =23.35LMH(13.75GFD)(一级反渗透)
选用膜面积为 400Ft2(37.16 ㎡)的反渗透膜,在水源为经过超滤、一级反渗透处理
的冷却塔排水,二级 73.3M3/H 的反渗透系统设计的膜数量 54 根,则系统的平均膜通量
为:
系统的平均膜通量=
出水量
单根膜面积 �膜数量
73300L / H = 37.16m2 �54 =36.53LMH(21.51GFD)(二级反渗透)
处理后的地表水(SDI=3—5) 地下水(SDI<3)
超滤产水(SDI<2) 反渗透产品水(SDI<1) 3.
GFD 8—14 12—18 10—22 20--30
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
LMH 13.6—23.8 20.4—30.6 17.0—37.4 33.9—50.9
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。
陶氏ROSA软件使用说明
FilmTec Corporation's ROSA (Reverse Osmosis System Analysis) design software continues to evolve and
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击并输入相关数值
1.点选调节进水pH值
2.输入系统回收率
3.
点选投加化学品
4. 输入目标pH值或LSI值,
一般输入目标LSI 值
部分浓水回一段选择
点击下拉菜单选择第几级
输入相应进水FF 值和水温
输入浓水回流流量值
点击下拉菜单选择第几段
各段设置不同产水憋压选项
系统级数输入框
该段产水憋压和进水升压段内压力容器数压力容器元件数
输入产水量、回收率
系统浓水
段选择按钮
元件通量值
红色代表输入该段外
壳及元件排列参数
点击下拉菜单选择待升压的段
输入段间升压值
该段产水憋
压值输入框
段内压力容器数
第二级浓水自循环选项及循环量
选择二级前调pH 值
二级污堵因子一般为0.90
第二级产水量及回收率设计值
第二级选项
输入设计人姓名(拼音)
输入水处理公司名
点击下拉菜单选择单位制
第二级浓水回流进第一级选项
第一级污堵因子
第二级产水量及回收率设计值
第一级选项
第二级浓水全回。
反渗透膜数量计算
反渗透膜数量计算
要计算反渗透膜的数量,需要知道以下几个参数:
1. 流量:需要处理的水流量,通常以每小时的单位表示。
2. 透水率:反渗透膜的透水率,通常以百分比表示。
3. 滞后率:反渗透膜的滞后率,即在经过膜的流体中,多少百分比的水将被滞留住而不透过膜。
4. 膜面积:单个反渗透膜的面积,通常以平方米为单位。
计算反渗透膜的数量的公式为:
反渗透膜数量 = (流量 / 透水率)/ (滞后率 * 膜面积)
例如,假设处理水流量为1000升/小时,反渗透膜的透水率为90%,滞后率为10%,每个膜的面积为10平方米,则反渗透膜的数量为:
反渗透膜数量 = (1000 / 90%)/ (10% * 10平方米) = 111.11个
因此,需要112个反渗透膜来处理每小时1000升的水流量。
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。
反渗透工艺过程设计
复合膜的脱盐率不随时间而改变;而醋酸纤维膜由于会发生水 解,脱盐率将会不断下降。
复合膜由于Kw大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量是醋酸纤 维膜给水泵用电量的一半。
醋酸纤维。
复合膜的缺点为抗氯性较差,价. 格较贵。
14
3 反渗透膜元件构造
• 膜的分离透过性的主要指标是:脱盐率、 产水率。
.
7
1. 膜性能表示法
对于一张给定的膜,可以推导出产水量的计算公式:
Qw=Kw(ΔP-Δπ)A/T
式中:
Qw—产水量
Kw—系数
ΔP—膜两侧的压差
Δπ—渗透压
A —膜面积
T —膜厚度
Kw与膜性质及水温有关,
Kw越大,说明膜的透水性能越好。
.
8
盐透过量的计算公式:
.
15
膜元件的结构示意图
浓 水
集水管
膜 水透
过
原水 原水 流道网
原水
膜
.
透过水 流道网
16
反渗透卷制图
浓水网
反渗透膜袋 .
淡水网
17
膜元件端板 产水中心管
反渗透膜剥面图
产水 浓水
给水
产水流向 (透过膜后.)
浓水网
产水膜封口 反渗透膜 淡水网
18
主要膜分离过程(膜孔尺寸和透过原理有区别)
膜的种类 微滤 超滤
Qs=Ks*ΔC*A/T 式中: Qs—盐透过量 Ks—系数 Δc—膜两侧盐浓度差 A —膜面积 T —膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关,Ks越 小,说明膜的脱盐性能越好。
.
9
Qw=Kw(ΔP-Δπ)A/T Qs=Ks*ΔC*A/T
从以上两式可以看出,对膜来说Kw大Ks小则 膜质量较好。相同面积和厚度的产水量与净 驱动压力成正比,盐透过量只与膜两侧溶液 浓度成正比,而与压力无关。
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。
反渗透计算公式
反渗透计算公式1反渗透的工艺原理反渗透膜分离技术的原理通过对如下几个专业名词的解释来描述:1)半透膜:只能允许溶剂分子通过,而不允许溶质的分子通过的膜称为理想半渗透。
2)渗透:在相同的外压下,当溶液与纯溶剂为半透膜隔开时,纯溶剂会通过半透膜是溶液变稀的现象称为渗透。
3)渗透平衡:渗透过程中,单位时间溶剂分子从两个相反方向穿过半透膜的数目彼此相等,即达到渗透平衡。
4)渗透压:当半透膜隔开溶液与纯溶剂时,加在原溶液上使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称为渗透压。
通常溶液越浓,溶液的渗透压越大。
5)反渗透:如果加在溶液上的压力超过了渗透压,则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动,这个过程叫做反渗透。
反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质,以膜两侧静压差为推动力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
它的操作压差一般为 1.5~10.5MPa,截留组分的大小为1~10Å的小分子溶质。
除此之外,还可以从液体混合物中去除其他全部的悬浮物、溶解物和胶体。
2反渗透工艺的技术特点1)在常温不发生相变化的条件下,可以对溶质和水进行分离,适用于对热敏感物质的分离、浓缩、并且与有相变化的分离方法相比,能耗较低。
2)杂质去除围广,不仅可以去除溶解的无机盐类、还可以去除各类有机杓杂质。
3)较高的除盐率和水的回用率、可截留粒径几纳米以上的溶质。
4)由于只是利用压力作为膜分离的推动力、因此分离装置简单,容易操作、自控和维修。
5)反渗透装置要求进水达到一定的指标才能正常运行,医此原水在进入反渗透装置之前要采用一定的预处理措施。
为了延长膜的使用寿命,还要定期对膜进行清洗,以清除污垢。
3反渗透工艺设计、计算典型工艺流程:反渗透系统一般包括三大主要部分:预处理、反渗透装置、后处理。
与微滤和超滤过程类似,良好的预处理对反渗透装置长期稳定运行十分必要。
其目的主要为:a.国去除悬浮固体和胶体,降低浊度;b.控制微生物的生长;c.抑制与控制微溶盐的沉积;d.进水温度和pH值的调整;e.有机物的去除;f.旧金属氧化物和硅的沉淀控制;等等。
DOW膜计算软件ROSA使用指南-bokee.net
DOW膜计算软件ROSA使用指南DOW膜计算软件ROSA使用指南第 1 节 ROSA 的安装要求1. IBM-PC 兼容机2. 奔腾处理器 (568及以上)3. 16MB 内存(RAM)4. WINDOWS95操作系统或以上第 2 节 ROSA 的界面组成ROSA是Reverse Osmosis System Analysis的缩写,是陶氏化学公司FILMTEC 子公司专门为用户开发的辅助设计工具。
其最新版本是ROSA4.3版。
ROSA4.3从ROSA的启动方法:1.从“开始”菜单中选取“程序”,2.再进一步选取“ROSA3.然后单击文件“ROSA4.启动后的ROSA有一个“Welcome!”对话框,如下图所示。
点击“Create New System”按钮,即可开始设计一个新系统;点击“Open Existing Design ”按钮,即可打开已经存盘的设计文件;点击“Help”按钮,即可获得帮助信息。
5. 主菜单介绍主菜单有5个子菜单,如下图所示。
子菜单的使用和Word 软件类似,这里只介绍一下子菜单的特别之处。
5.1File菜单我们可以选择“Print t o File”,将ROSA的计算结果输出为“ *.txt ”文本文件。
其优点是,即使客户没有安装ROSA软件,也可用Notepad / Wordpad /Word等软件阅读ROSA的计算结果。
5.2Options菜单Autodesign ... 进入自动设计模式Feed Analysis ... 进入给水分析界面Scaling Calculations ... 进入结垢计算界面System Configuration ... 进入系统排列结构界面Operating Scaling Factor ... 计算运行结垢因子Create Graph ... 主要运行指标随温度变化的曲线Normalization Spreadsheet 运行数据的标准化RO Retrofit Spreadsheet 用RO改造IX系统的经济性分析案例6. 工具条介绍设计新项目打开存盘文件存盘打印剪切复制粘贴给水分析界面结垢计算界面系统结构排列界面自动设计模式运行参数曲线运行数据标准化帮助联网膜技术手册7. ROSA的操作方法 ROSA的操作方法有两种:菜单操作和图标操作。
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20
产水背压调节
1. 增加产水背压可调整不同段的产水流量分布 2. 可实时连续调节 3. 能耗偏高(高压泵需提高压力以克服前段产水的背压)
21
进水 压力容器
压力容器
段间增压
浓水 段间增压
压力容器 产水
1. 段间增压可调整不同段的产水流量分布
2. 可实时连续调节
3. 增加设备投资及系统运行复杂程度
0
含盐量影响
25'C, 75%回收率, BW30-400
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
膜元件类型影响
1.60
1.40
1.20
1.00
17
产水流量 (m3/h)
产水分布影响因素
因素 含盐量 温度 膜渗透性 回收率
因素ห้องสมุดไป่ตู้化趋势 ↑ ↑ ↑ ↑
产水分布变得平衡 ↓ ↓ ↓ ↓
18
在系统中获得均衡水量分布的三种方法 • 不同膜元件组合配置
1
• 产水背压调节
2
• 段间增压
3
19
不同膜元件组合配置
标准产水量的膜元件,比如BW30FR系列
8
系统性能影响因素
9
影响性能的因素
10
进水压力的影响
盐截留率
透过液通量 进水压力 假如温度、回收率、温度、含盐量恒定
11
进水温度的影响
盐截留率 (通量恒定)
透过液 通量 (压力恒定)
进水温度 假如压力、回收率、含盐量恒定
12
进水含盐量的影响
盐截留率
渗透液通量 进水含盐量 (TDS)
假如压力、温度、回收率恒定
3
设计导则
系统及单支膜元件运行参数的限制
防治膜元件物理性损坏
限制首支膜元件最大进水流量 限制给水压力 限制最大压差
减少浓差极化及潜在污染
最大通量的限制 单支膜元件最大回收率的限制 最小浓水流量的限制
4
设计导则
影响运行参数限制值的因素
进水水质概况及污染程度 膜元件有效膜面积 膜元件流道宽度
4. 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
单支产水流量 (m3/h)
1.6 1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
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
• BW30XFR-400/34i & XFRLE-400/34i
– Island Water Association, Sanibel, FL
• BW30-440i & XLE-440i
– Ft. Pierce Utilities, Ft Pierce, FL
• BW30-400 & NF90-400
1. 可调整不同段的产水流量 分布
2. 不可实时连续调节 3. 需采用多种类型的膜元件 4. 由于采用低压膜元件,可
降低系统总能耗;水质有 可能会略有下降
13
回收率的影响
盐截留率
渗透液通量 回收率
假如压力、温度、含盐量恒定
14
pH值的影响
盐截留率
渗透液通量
2
pH值
假如压力、温度、含盐量、回收率恒定
12
15
反渗透系统中膜元件产水分布规律
进水
第一段
第二段
浓水
平均产水量=22m3/d
膜水透产系产-A产 产水流量(m3/d)
产水流量(gpd)
回收率 %
0
25 'C
33 'C
40 'C
回收率影响
最大产水流量
2000ppm NaCl, 25'C, BW30-400
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)
75% Recovery
80% Recovery
85% Recovery
最大产水流量
温度影响
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40 0.20
2000ppm NaCl, 75%回收率, BW30-400
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)
1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
原水水质概况
RO产水 井水 地表水(传统预处理) 地表水(MF/UF/MBR预处理) 废水(传统预处理) 废水(MF/UF/MBR预处理) 海水(表面取水) 海水(沙滩井取水)
5
设 计 导 则
6
RO设计计算
1. 设计基础/导则 2. RO设计十步法
7
RO设计十步法
产力(psi)
水流方向
单支膜元件净驱动压(NDP)≈膜面压力-渗透压
单支膜产水流量正比于净驱动压
进水
浓水
膜面压力 净驱动压(NDP)
净驱动压(NDP) 渗透压
产力(psi)
元件在系产中的位置(段位-元件在产力容器中的位置)
16
产水分布影响因素
产水流量 (m3/h)
1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
1. 考察原水水质及产水水质要求,确定预处理方案;确定进水量或 产水量、系统回收率;
2. 选择级数,勾画系统配置图及水量平衡图; 3. 选择膜元件型号; 4. 设定平均通量; 5. 确定所需膜元件数量; 6. 确定压力容器容纳膜元件数量; 7. 选择段数; 8. 确定系统排列; 9. 平衡产水通量及回收率; 10.按设计导则考察运行参数限定值,进而优化系统设计。
0.80
0.60
0.40
0.20
2000ppm NaCl, 25'C, 75%回收率
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)
BW30-400
LE-400
NF90-400
最大产水流量
产水流量 (m3/h)
产水流量 (m3/h)
反渗透设计计算及ROSA模拟
1
RO设计计算
1. 设计基础/导则 2. RO本体设计十步法
2
设计基础
原水水质:类型、来源、性质、数值 预处理:方法、期望产水水质 反渗透系统
产水量 产水用途及水质要求 回收率 运行条件及可行性 场地 其它要求,如化学清洗
项目投资