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第1楼2008/07/05
9、 如何查找反渗透系统和膜元件的故障
经过“标准化”后的产品水流量和盐透过率才可用于查找故障。分为在线研究和离线研究。
(1)在线研究
当发现某个压力容器的盐透过率高,则需要测量每一个膜元件的产品水电导率来确定问题的起源,使用一根塑料或不锈钢管在产品水管不同位置取样测量电导率,取样管上可以做上记号,这些记号的位置相当于需取样的位置,取样管先插入到产品水管最远端,取样测电导率,然后一段段向回抽,得到电导率变化曲线。当给水流过压力容器时逐渐变浓,引起产品水浓度增加,取样的电导率从上一个游到下一个膜元件电导率的变化约为10%,如果这个变化幅度过大,则表明问题所在,如果某点位置电导率介跃变化,表明机械泄露。从分析产品水中二价离子与一价离子的比率的变化也可推测出是否发生了泄露。
(2)离线研究
卷式膜元件的非破坏性离线研究只有真空试验一种方法,(是美国ASTM标准,B3923),如果真空破坏超过每分钟20kPa亦即6in汞柱则表明膜元件严重泄露而不能再使用。如果试验不能揭示问题,则可能需要进行破坏性(解剖)分析,可以检查膜元件内部情况,对部件进行试验和分析污染物。
10、 多介质过滤器的滤料选择应注意什么
多介质过滤器(含双滤料过滤器)的过滤材料应有足够的化学稳定性,各介质的相对密度和粒径应有一定差别,由无烟煤与石英砂组成的双层滤料过滤器所用的无烟煤相对密度为1.4—1.6,粒径为0.8—1.8mm,石英砂相对密度为2.6—2.65,粒径为0.5—1.2mm;3层滤料过滤器除了以上两种滤料外还可以用锰砂、磁铁矿之类的重质矿石,其相对密度为4.7—5.0,粒径为0.5—4mm。
应该注意的是,多介质过滤器虽然有一定的简化预处理系统作用,但是不能以一种过滤器代替必须设置的其他滤器,这主要取决于原水情况。如果使用自来水作原水,通常可以免除过滤器,直接配置活性炭过滤器即可;如果使用深井水作原水,深井水的铁、锰等变价离子含量很低,使用多介质过滤器即可;如果使用河床浅井水则还应布置细纱过滤器作前置过滤;如果使用地表水做原水,则混凝和多级过滤都是必要的。
11、 怎样初步确定系统所需膜元件使用数目
膜元件设计产水量为设计人员在设计反渗透系统时所赋予每支膜元件的实际产水量。大家知道,配置标准测试溶液的水源为反渗透产水,因而几乎不带杂质,不存在膜元件被污染的问题,在实际使用时,除了二级反渗透系统的进水是以一级反渗透系统的产水作为原水外,其他反渗透系统的进水几乎都是经普通预处理后的原水,尽管预处理工艺去除了其中一部分杂质但与标准测试条件下所用水源相比,其进水水质仍然较差,此时如仍按标准产水量作为设计水量,则反渗透膜元件很快就会受到污染,造成膜元件损坏。
为了避免上述情况的发生,膜元件生产厂家提供了设计导则,以使设计人员有据可依。设计导则建议应根据不同的进水水源来选取不同的设计产水量,认为地表水水源含较多的污染物,污染指数SDI值介于3—5,因而其单位面积上的设计产水量应选取较低值,地下水水源含的污染物要比地表水水源含的污染物少,污染指数SDI值较低,一般小于3,因而其单位面积上的设计产水量应选取较高的数值,如果采用一级反渗透系统的产水作为二级反渗透进水,则几乎不带杂质,污染指数SDI值更低,一般小于1,其单位面积上的设计产水量可选取比地下水更高的数值。
据此,可知每根反渗透膜元件的设计产水量与其标准产水量无关,只与其有效膜面积、进水水源、SDI值等有关,CPA2的设计产水量不应该是10000gpd,而只能是该公司设计导则建议的,即:
设计产水量=平均水流量×膜元件的有效面积
查找该公司设计导则,其建议的平均水通量分别为8—14gfd(以地表水作为进水水源),14—18gfd(以地下水作为进水水源),20—30gfd(一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水),故在地表水作为进水水源时
CPA2膜元件的设计产水量=(8—14gfd)×365ft2 =2920—5110gfd,折合成0.5—0.8t/h。
依此类推以地下水作为进水水源时,CPA2膜元件的设计产水量为0.8—1t/h。
以一级反渗透系统的产水作为二级反渗透的进水时,CPA2膜元件的设计产水量为1.2—1.7t/h。
如果设计人员要设计一个产水量为100t/h的反渗透系统时,设计选用CPA2膜元件,以地表水作为进水水源,所需CPA2膜元件的数量可估算为
膜元件数量=系统产水量/CPA2膜元件的设计产水量
即膜元件数量=(100t/h)/(0.5—0.8t/h)=200—125支。
假设每支压力容器中装膜元件6支,则可取6的倍数,本系统设计膜元件数量应为198—126支;当地下水作为进水水源时,本系统设计膜元件数量应为126
—102支;以一级反渗透系统的产水作为二级反渗透的进水时,本系统设计膜元件数量应为84—60支。
12、 如何决定系统采用4"膜元件还是8"膜元件
根据膜公司设计导则,其建议的平均水量分别为8—14gfd(以地表水作为进水水源),14—18gfd(以地下水作为进水水源),20—30gfd(一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水)。
根据该设计导则可知,单支8040膜元件的最低产水量为0.46t/h(以地表水作为进水水源),0.80t/h(以地下水作为进水水源),1.15t/h(一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水)。当系统产水量大于上述值时从理论上来说就可以采用8040膜元件。但是是否采用8040膜元件还要考虑到系统的回收率要求,是否允许浓水回流,系统占地面积,压力容器造价以及系统整体的经济性等诸多因素。
根据各种因素的综合平衡,一般认为5t/h以上的反渗透系统采用8040膜元件比较合适,3t/h以下的系统都用4040膜元件比较合适,3—5t/h的反渗透系统采用8040或者4040膜元件都可以。