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限制最高进水流量,主要在于避免造成膜元件末端凸出、隔网变形,

时间:2019-10-23 查看:108
内容摘要:水通量或水透过率(Jw):它是膜的物理性质(厚度、化学成分、孔隙度)和运行条件(如温度、膜两侧的压力差、膜面盐浓度及横扫流速)的函数,值越大,膜的产能越高。 盐通量或盐份透过速率(人):它是膜的物理性质(厚度、化学成分、孔隙度)和系统的条件(如...
水通量或水透过率(Jw):它是膜的物理性质(厚度、化学成分、孔隙度)和运行条件(如温度、膜两侧的压力差、膜面盐浓度及横扫流速)的函数,值越大,膜的产能越高。
盐通量或盐份透过速率(人):它是膜的物理性质(厚度、化学成分、孔隙度)和系统的条件(如温度、膜面盐浓度及横扫流速)的函数,人值越小,膜的脱盐率越高。
压密系数(m):较高的操作压力与温度能促使膜材料性质发生变化,引起膜本体的压密(实)现象,造成水透过速率逐渐下降,其表达式如式(893)所示:
1g=—wgt (893)
Jw2
式中Jw2分别为第1h和第Zh的纯水透过率;?为运行操作时间;W值由专门装置测定,W越小越好,对常用()膜而言,M值应以不大于0.03为宜。
流量衰减系数(水透率的下降斜率,即m):指膜因压密和浓差极化而引起的流量随时间衰减的程度,其表达式:
J,=J.tm, (894)
式中J,、允分别为运行和1h的透过流量;为运行时间。
式(894)两边取对数,得到以下线性方程:
1g=1gJ\ t (895)
根据式(895),通过双对数坐标系作图线,可求得直线的斜率
流量衰减系数m与压密系数m的两表达式实质相同,但前者包含了膜的实际压密和浓差极化的双重效应,而后者仅系膜的压密效应,它是用纯水进行测试,显然前者的数值应大于后者。
膜运行条件的影响因素
膜生产厂家规定了膜元件的使用条件,它包括操作压力、压力差(水头损失)、进水流量、温度、pH范围、浊度、SD、余氯、浓水量与渗透水量(产水量)的比例等,要求O装置的设计与运行必须符合这些条件,以保证其长期稳定安全运行。
操作压力:膜元件的机械强度有一定界限,要求O装置必须在规定的最高压力以下运行。海水淡化膜的最高运行压力为8.0MPa,其他为4.0MPa。大多数情况下,O装置的实际运行操作压力小得多。较髙的操作压力会导致膜压密、破裂或密封边界破坏。
进水流量:限制最高进水流量,主要在于避免造成膜元件末端凸出、隔网变形,损坏膜元件。对于清洁的膜元件,较高的进水流量将造成较大的压降。
浓水流量:限制最小浓水流量,是保证膜表面上的浓水流速不至于太小,一方面避免产生严重的浓差极化,另一方面避免水体携带杂质能力的下降,避免膜污染速度加剧。表813为常用卷式O膜元件所规定的流量值。
最高进水流量和最低浓水流量 表813
膜元件直径(n) 4 6 8 8.5
最髙进水流量(m3/h) 3.6 8.8 17.0 19.3
最小浓水流量(m3/h) 0.7 1.6 2.7 3.2
温度:提高水温有利于产水量的增加、操作压力的降低等,但过高的水温将导致膜高分子材料的分解以及机械强度的下降。根据材料的耐温能力,常用的卷式0膜的最高使用温度一般不超过45°C。
pH范围:控制进水pH值在于防止膜高分子材料水解。醋酸纤维素膜(CA膜)使用的pH范围比较窄,一般为56;芳香族聚酰胺(PA膜)使用的pH范围为210,不同的厂商所规定的同类产品的pH值范围存在一些差异。
浊度:控制进水浊度在于防止膜污堵,不同形式的〔)膜元件对浊度要求从严到宽的顺序:中空纤维膜>卷式膜>板式膜>管式膜。卷式膜元件对浊度一般要求小于0.1
2NTU以下。
30115值,称淤塞指数或污染指数:它是表示水中固体颗粒含量的水质指标。测定浊度一般采用光学法、测定SD值为过滤法。当水中固体颗粒浓度很小时,光学法灵敏度不够,而过滤法比较适用。相对浊度,SD,5值是常用卷式膜对进水要求的重要指标,通常要求SD1值小于35。