反渗透膜元件及膜系统的数学模型_靖大为

—————————————————————————————————————————————［作者简介］李志成（1979—），2005年毕业于武汉大学，硕士，主要从事电厂化学环保方面科学研究及基建调试工作。电话：13693008903，E-mail：nceprilzc@sina.com。［收稿日期］2009-07-30（修改稿）ModelsofROmembraneelementsandROmembranesystemsJingDawei1，LuoHao2，JinYan3，WangSiliang3（1.MembraneCenter，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300384，China；2.BejingWellheadEnvironmentTechnologyCo.，Ltd.，Beijing100085，China；3.BeijingVontronEnvironmentTechnologyCo.，Ltd.，Beijing102249，China）反渗透膜元件及膜系统的数学模型靖大为1，罗浩2，金焱3，王思亮3（1.天津城市建设学院膜技术研究中心，天津300384；2.北京万侯环境技术开发有限公司，北京100085；3.北京时代沃顿科技有限公司，北京102249）［摘要］介绍了反渗透膜元件性能指标的差异，讨论了建立性能各异膜元件系统运行模型的必要性，给出了单支反渗透膜元件的运行数学模型，分析了并联及串联膜元件的运行数学模型，从而建立了各类膜系统结构的通用数学模型。［关键词］反渗透系统；数学模型；模拟软件［中图分类号］TU991.21［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）12-0079-04Abstract：ThedifferenceoftheperformanceindexesofROmembraneelementsisintroduced，andthenecessityofestablishingtherunningmodelsofROsystemmodelswhichhavedifferentperformancesisdiscussed.ArunningmathematicmodelofasingleROmembraneelementisgiven.ThemathematicmodelsoftheserialandparallelROmembraneelementsareanalyzed，soastosetupacommonmathematicmodelforvarioustypesofROmembranesystemstructures.Keywords：ROsystems；mathematicmodels；simulatedsoftware在给水温度、给水盐量、给水压力与元件收率等特定测试条件下，反渗透膜元件的技术参数包括透水量、脱盐率与膜压降3项指标。干式膜厂商给出了膜元件透水量与脱盐率的标准值，湿式膜厂商可提供每支膜元件前两项指标的测试值，膜清洗企业甚至可以得到每支被清洗膜元件的全部3项指标测试值。由于生产工艺的原因，新膜元件的产水量可在标准值基础上变化±15%，脱盐率指标可以有±0.5%的误差，膜压降的误差约为±10kPa；而旧膜元件性能指标的差异更大〔1〕。在反渗透系统中，不同性能膜元件在膜堆中的不同排列位置，将造成膜系统脱盐率等性能指标的较大差异〔2〕。为优化不同性能膜元件的排列位置，首先需要准确地模拟系统的运行工况，而其基础是建立准确的系统运行模型〔3〕，并据此编制准确模拟系统运行的计算软件。各膜厂商在推出膜产品的同时，也推出了相应的系统设计软件，但各类软件仅能模拟相同指标元第29卷第12期2009年12月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．12Dec.，2009素，为内冷水水质控制及水质优化装置的研发提供了参考，理论分析所得出的结论在实际工程的应用中取得了良好的效果。［参考文献］［1］叶春松，张晋，钱勤，等.离子交换微碱化处理发电机内冷水试验研究［J］.工业水处理，2004，24（6）：17－19.［2］SchleithoffK，EmshoffHW.Optimizationoftheconditioningofgeneratorcoolingwater［J］.VGBKraftwerkstechnic，1990，70（9）：1－5.［3］王正烈，周亚平.物理化学［M］.北京：高等教育出版社，2001：10－15.［4］SyrettB，SteinJ.Preventionofflowrestrictionsingeneratorstatorwatercoolingcircuit［R］.Technica