浅谈膜系统设计的三大依据

    膜系统设计是以进水水质、产水水质与产水流量为依据，设计系统中的膜元件、膜外壳、给水泵三大设备参数，计算系统中的回收率、脱盐率、浓差极化度、段均通量比等主要技术参数，并得出运行能耗、投资成本、运行成本等主要经济指标。南京莱弗特环保科技有限公司专业生产纯水设备、反渗透纯水设备、EDI设备等各种水处理设备，今日秉承分享的原则为大家详细介绍膜系统设计的三大依据。

    膜系统设计过程中，产水流量，产水水质及进水水质三项依据是最基本的设计依据。膜系统设计目标中的产水流量与产水水质，与反渗透水处理设备全系统的相应设计目标完全一致。作为膜系统设计条件的进水水质则是预处理系统的产水水质，不仅水体的各类成分指标应满足膜系统的要求，还可能因为投加的阻垢剂与分散剂使膜系统给水的难溶盐饱和度相应提高。膜系统的三大设计依据的具体内容如下。

    1、产水水质    包括总含盐量（或电导率）、氟与硼等特殊离子含量及PH值等多项指标。一般的纯水制备系统主要考察总含盐量（mg/L）[或电导率（μS/cm）]指标，对于PH值或特殊离子含量要求可结合膜系统的前后工艺予以处理。产水水质要求一般不存在季节性差异。

    2、产水流量    以每小时立方米数值表征系统的产水流量要求，个别系统的产水流量要求随季节变化。

    3、进水水质    可以再分为水体温度、总含盐量、难溶盐含量、非盐污染物及水源类型五类。自然水体为水源的进水水质将随季节变化，而以工艺排水为水源的进水水质可能具有更高的变化频率与更高的变化幅度。

    系统进水的无机成分指标主要包括总含盐量（或电导率）与各难溶盐饱和度。无机盐是膜系统的去除对象，而在给/浓水流道中各难溶盐饱和析出的威胁，构成了系统回收率的限制条件。膜系统中硫酸盐、硅酸盐等难溶盐的结垢趋势以其饱和度指标表征，碳酸盐的结垢趋势以朗缪尔指数表征。

    由于膜元件的透盐率与透水率具有正温度系数，系统进水温度严重影响着膜系统的运行性能。由于碳酸难溶盐的溶解度具有正温度系数，硫酸难溶盐与硅酸难溶盐的溶解度具有负温度系数，进水温度还严重影响着难溶盐饱和度膜系统的运行条件。因此，系统进水温度称为膜系统设计的重要参数。

    进水中的非盐污染物泛指水体中的悬浮物、胶体、有机物、微生物等膜污染成分，其表征参数为污染指数。由于该指标的测试是以0.45μS孔径微滤膜为工具，污染指数仅表征水体中0.45μS以上粒径的污染物含量。对于0.45μS以下粒径的污染物含量目前尚无统一的测试指标，仅根据一般性规律将水体划分为污水、地表水、进水、反渗透产水等不同等级，并以不同水源类型表征0.45μS以下粒径污染成分含量的差异。

    当三大设计依据的绝对数值及相对数值保持在一般范围内时，构成了一般膜系统的设计基础。当其数值超出一般范围时，则定义了特殊的膜系统。产水流量要求低于200L/h时，膜系统应使用4021、2540甚至更小规格的元件，设计问题应该归于微型系统。系统脱盐率指标低于90%时，设计问题应归为纳滤系统范畴。系统脱盐率指标高于99%时，设计问题应归于两级系统范畴。产水电导率要求低于1μS/cm时，设计问题应归于包括树脂床电渗析等后处理工艺的联合系统。当系统进水含盐量超过10000×10﹣6时，则设计问题应属于海水淡化领域。