海德能8040膜与4040膜在反渗透系统中的应用比较_马倩

海德能8040膜与4040膜在反渗透系统中的应用比较马倩(丹东市五兴化纤有限责任公司,辽宁丹东118002)摘要:在3t/h的反渗透系统中,使用8040(8英寸)膜与4040(4英寸)膜的运行参数是不同的,通过对海德能ESPA24040膜和ESPA28040膜在3t/h反渗透系统中的运行参数计算比较,得出在3t/h的反渗透系统中使用ESPA24040膜比ESPA28040膜能耗低,造价低,但管路连接比使用ESPA28040膜的3t/h反渗透系统复杂。关键词:ESPA24040膜;ESPA28040膜;双级反渗透系统;成本收稿日期:2010-09-14作者简介:马倩(1972—),女,辽宁丹东人,工程师,主要从事膜法水处理工作。中图分类号:TQ113.26文献标识码:A文章编号:1674-9944(2010)10-0174-031引言随着膜法水处理技术的发展,反渗透技术的应用也逾来逾普及。与以往制纯的技术相比,双级反渗透技术有着占地面积小,能耗低,不需耗酸碱,易于管理的特点。目前,反渗透技术已应用到大型水处理设备中去。在大型的反渗透设备中,多数采用8040膜(即8英寸膜)作为膜组件,因为8040膜产水量高,耗能低。但在小型的反渗透系统中,各类技术手册中只是按经验指出产水3t/h以上的反渗透系统采用8040膜,3t/h以下的系统采用4040(4英寸)膜。本文针对产水量是3t/h的反渗透系统,所采用的膜进行做计算比较。2反渗透系统工艺设计2.1比较基准反渗透工艺的设计,先根据原水水质,确定预处理项目,然后选择膜材,再根据产水量计算所需的膜面积。在这个实验中,假设进水为市政自来水,这样的水源通常的纯化处理工序是砂滤、碳滤、软化,之后进入双级反渗透系统,整个流程如下:原水※石英砂过滤器※活性炭过滤器※软化器※中间水箱※精密过滤器※一级反渗透装置※RO水箱※加药※二级反渗透装置※纯水箱※用水点。在这个试验用产水量是3t/h(3t/h)的反渗透系统中,美国海德能公司的ESPA2膜将用来做试验比较,因为现在大多数的纯水系统中多采用ESPA2膜。ESPA2膜是苦咸水膜,是美国海德能公司在世界上率先推出的节能型超低压复合膜,它较常规低压复合膜的运行压力降低了25～40%;在大通量时有着与其它复合膜相同的高脱盐率;更宽的水质适用范围和压力适应范围等优点,有着高水通量、高脱盐率的特性。ESPA28040膜与ESPA24040膜这2种膜规格与性能比较如表1。表1ESPA28040与ESPA24040膜性能比较表项目型号ESPA24040ESPA28040脱盐率/%99.699.60透过水量/m3·h-1(单支膜)0.31.42进水流量(单只压力容器最大值)/m3·h-13.617.00最小浓水流量(单只压力容器最大值)/m3·h-10.72.70从表1数据可以看出,这2种膜的脱盐率相同,所以对原水的处理效果一样,但由于膜的尺寸不同,所以单支膜的透过水量、进水流量及最小浓水流量都不相同,这些决定了反渗透系统的配件选型不同,即系统造价成本有差异。按照系统设计的顺序来计算比较2种膜在反渗透系统中的差异,在整个膜系统计算过程中采用海德能反渗透计算软件来计算。2.2回收率的比较设计一个反渗透系统,首先要确定系统的回收率,计算公式为系统的回收率=总出水量/总进水量。在反渗透系统中,用户都希望获得最大的回收率,尤其是在小型的反渗透系统中。因此在本实验中,我们设计采用二级浓水回流工艺,这样系统的回收率可以算为最大,具体计算数据见表2。表2回收率计算数据型号项目最小浓水流量/m3·h-1系统回收率/%系统总进水量/m3·h-1ESPA240400.5704.4ESPA280401.83710从表2看,使用ESPA24040膜的3t/h反渗透系统,水的利用率高于使用ESPA28040膜的3t/h反渗透系统,系统进水量比使用ESPA28040膜要1742010年10月JournalofGreenScienceandTechnology第10期小,这同时意味着流量计的选取也有所不同。2.3过滤装置罐体比较石英砂过滤器主要用于水处理除浊、软化水、纯水的前级预处理,是利用一种或几种过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状材料,从而有效地除去悬浮杂质使水澄清的过程,也可用于地表水、地下水除泥沙,一般进水浊度要求小于20°,出水浊度可达3°以下。活性炭过滤器利用活性炭的吸附性能,去除液体中的杂质,使液体得到净化,防止水中污物对后续设备的污染。这两种罐的直径大小是一样的。确定了系统的回收率后,就可以计算出整个系统的总进水量,根据总进水量来计算过滤装置的罐体直径。由于系统进水量不同,所采用的石英砂过滤罐罐体直径的大小也随之产生了区别,这样在罐体的成本上出现了高低。