反渗透性能与设计计算
有少量计算可用于判断RO系统的性能以及设计注意事项。反渗透系统的仪器可以显示质量,流量,压力,有时还可以显示其他数据,例如温度或运行小时数。为了准确地衡量RO系统的性能,您至少需要以下操作参数:
· 进料压力
· 渗透压力
· 浓缩压力
· 进料电导率
· 渗透电导率
· 进料流量
· 渗透流
· 温度
脱盐率%
该方程式告诉您反渗透膜去除污染物的效果如何。它不会告诉您各个膜的性能如何,而是告诉您整个系统的平均性能如何。精心设计的反渗透系统具有适当的反渗透膜功能,可以去除大多数给水污染物(具有一定大小和电荷)的95%至99%。您可以使用以下公式确定反渗透膜去除污染物的效果:
脱盐率%= |
给水电导率–渗透水电导率 |
×100 |
饲料电导率 |
脱盐率越高,系统性能越好。排盐率低可能意味着需要清洁或更换膜。
盐通过率%
这只是先前方程式中描述的除盐率的倒数。这是盐的量,表示为通过RO系统的百分比。盐通道越低,系统性能越好。较高的盐通过量可能意味着需要清洁或更换膜。
盐通过百分比=(1 –排盐百分比) |
恢复 %
回收率是作为“渗透水”被“回收”的水量。另一种考虑“百分回收率”的方法是不以浓缩液的形式发送给排水,而是以渗透水或产品水的形式收集的水量。回收率百分比越高,表示您发送的水减少了作为浓缩物的排放量,并节省了更多的渗透水。但是,如果回收率对于RO设计而言过高,则可能由于结垢和结垢而导致更大的问题。反渗透系统的%回收率是在设计软件的帮助下建立的,其中考虑了许多因素,例如给水化学成分和反渗透系统之前的反渗透预处理。因此,RO应当以何种适当的%回收率取决于其设计目的。通过计算恢复百分比,您可以快速确定系统是否在预期设计之外运行。回收率%的计算如下:
回收率= |
渗透流量(gpm) |
×100 |
进料流量(gpm) |
例如,如果回收率为75%,则意味着每100加仑进入反渗透系统的给水,您将回收75加仑的可用渗透水,而25加仑的水将作为浓缩液排出。根据给水特性和其他设计考虑因素,工业反渗透系统的回收率通常在50%到85%之间。
浓度系数
集中系数与反渗透系统的回收率有关,是反渗透系统设计的重要方程。您作为渗透物回收的水越多(回收率越高),您在精矿流中收集的盐和污染物就越浓。当浓缩系数对于系统设计和给水成分而言太高时,这可能导致反渗透膜表面结垢的可能性更高。
浓度系数= |
1个 |
1 –回收率% |
该概念与锅炉或冷却塔的概念相同。他们俩都有从系统排出的纯净水(蒸汽),最终留下浓缩的溶液。随着浓度的增加,可能会超过溶解度极限,并在水垢表面沉淀为水垢。
例如,如果进料流量为100 gpm,渗透液流量为75 gpm,则回收率为(75/100)x 100 = 75%。为了找到浓缩系数,公式将为1÷(1-75%)=4
。浓缩系数为4意味着进入精矿流的水的浓缩度将比给水高4倍。如果该示例中的给水为500 ppm,那么浓缩物流将为500 x 4 = 2,000 ppm。
助焊剂
Gfd = |
渗透液的gpm×1,440分钟/天 |
系统中RO元素的数量×每个RO元素的平方英尺 |
例如,您具有以下内容:
反渗透系统每分钟可产生75加仑渗透液。您有3个反渗透容器,每个容器装有6个反渗透膜。因此,您总共有3 x 6 = 18个膜。反渗透系统中使用的膜类型是陶氏Filmtec BW30-365。这种类型的反渗透膜(或元件)的表面积为365平方英尺。
要找到通量(Gfd),请执行以下操作:
Gfd = |
75 gpm×1,440分钟/天 |
= |
108,000 |
18个元素×365平方英尺 |
6,570 |
通量为16 Gfd。
这意味着每天有16加仑的水通过每个RO膜的每平方英尺。该数字的好坏取决于进料水化学类型和系统设计。以下是不同水源水通量范围的一般经验法则,可以借助RO设计软件更好地确定。如果在上述示例中使用了Dow Filmtec LE-440i RO膜,那么通量应为14。因此,重要的是要考虑使用哪种类型的膜,并尝试使整个系统中的膜类型保持一致。
给水源 |
Gfd |
污水处理 |
5-10 |
海水 |
8-12 |
微咸的地表水 |
10-14 |
苦咸水 |
14-18 |
RO渗透水 |
20-30 |
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