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纳滤膜元件单组件系统连续操作流程分析

时间:2019-12-04 09:45:28

大多数纳滤膜系统设计成连续操作模式,以便获得恒定的产水量和回收率,水温变化和膜面污染的影响可通过调节进水压力来弥补,因此,本文着重讨论纳滤膜单组件系统连续操作流程。

纳滤膜元件单组件系统连续操作流程分析

纳滤膜元件装入压力外壳内所组成的组合件称为膜组件,目前世界特大型水处理系统采用的压力容器可串联8支40英寸长标准膜元件,首支纳滤膜元件的浓水成为第二支元件的进水,以次类推。所有膜元件的产水管则相互连通,并与组件压力外壳端板上的产水接口相联,组件产水出口可以选择在组件的进水端或浓水端。 


根据所需的产水量,当仅需要一支或几支纳滤膜元件时,选择单组件系统。下图为装有2支膜元件的单组件系统。

纳滤膜元件单组件系统连续操作流程分析

单组件系统


进水经过隔断阀进入纳滤膜系统,首先流过预处理,然后进入高压泵,通过高压泵升压后,再进入膜组件的入口,产品水离开膜组件时,为防止产水背压造成纳滤膜的损坏,产水压力不应高于0.3bar。但是现实情况往往要求较高产水压力,例如需要将产水输送到后处理部分或不想再通过安装水泵向用水点供水等等,此时,须增加高压泵出口压力以补充向后输送产 水所需的压力,但需要注意高压泵出口压力不得高于纳滤膜系统允许进水压力范围,还应采取特别有效的措施在任何时刻(哪怕是瞬间)尤其是紧急停机时,产水压力超过进水压力的差值(产水背压)均不得大于0.3bar。 


浓水离开组件浓水端出口的压力几乎与进水压力相当,新纳滤膜系统从进水到浓水出口之间的压差通常在0.3~2bar之间,它取决于纳滤膜元件数量、进水流速和水温。浓水控制阀控制浓水流量和系统的回收率,系统回收率不得超过设计规定值。 


在单组件纳滤膜系统中,常常需要浓水回流以满足设计导则对元件回收率的要求,为了达到系统回收率高于50%,离开组件的浓水部分排放而其余部分则回流进入高压泵的吸入口,这样就增加了组件内的流速,高比例的浓水回流能帮助降低纳滤膜元件回收率,降低膜受污染的风险,但是另一方面,它也存在如下缺点:


▬ 需较大的高压泵(成本更高); 

▬ 更高的能耗; 

▬ 回流越高,产品水质越低; 

▬ 在系统保存或清洗之后重新投运时,冲洗时间可能很长,可以在冲洗期间,暂时关掉浓水回流。


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