反渗透设计指导

1、工艺设计计算指导水量计算在做设计从前，第一应该确定工艺流程，各工艺部分的回收率和办理水量，这是整个工艺设计的基础。一般各主要工艺的回收率以下，可按不相同水质条件进行调整。超滤90-95%一级反浸透75%二级反浸透85%EDI（连续电清除盐技术）系统90%水量计算表示图浓水反响4超滤反洗利用率75%利用率85%利用率90%进水40出水36多介质过滤器UFRODROEDI错流回水21浓水（用于反洗多介质）单位为m3/h浓水反响系统利用率：（36）100%=%机械过滤器2.1设计规则过滤器（池）的型式应依照进口水质、办理水量、办理系统和水质要求等，结合当地条件确定；过滤器（池）不应少于两台（格）。当

2、有一台（格）检修时，其他过滤器（池）保证正常供水；过滤器（池）的反洗次数，可依照进出口水质、滤料的截污能力等因素考虑。每天夜反洗次数宜按12次设计；过滤器（池）应设置反洗水泵、反洗水箱或连接可供反洗的水源。反洗方式依照过滤器（池）型式决定，并依照需要采用空气擦洗。2.2设计参数2.2.1.立式单流单层机械过滤器设计流速：810m/h视比重反洗强度型号滤料粒径（mm）3层高(mm)2s)(t/m)(L/m单层石英砂12001518单层无烟煤12001012计算公式：R=SQRQ/(8*(SQR开平方；R过滤器半径；Q设备办理水量)2.2.2.立式单流双层机械过滤器设计流速：1014m/hr；实质

3、工程常用812m/h视比重反洗强度型号滤料粒径（mm）层高(mm)(t/m3)(L/m2s)无烟煤400双层1316石英砂600计算公式：R=SQRQ/(12（一般选10）*(SQR开平方；R过滤器半径；Q设备处理水量)2.2.3.立式单流三层机械过滤器设计流速：2040m/hr视比重反洗强度(L/m2*s)型号滤料粒径（mm）层高(mm)3)(t/m无烟煤800三层石英砂8001316磁铁矿300计算公式：R=SQRQ/(25*(SQR开平方；R过滤器半径；Q设备办理水量)2.2.4.多介质过滤器设计流速：814m/hr；实质工程常用812m/h视比重反洗强度(L/m2*s)型号滤料粒径（m

4、m）层高(mm)(t/m3)无烟400煤石英2001316砂石英600砂计算公式：R=SQRQ/(9*(SQR开平方；R过滤器半径；Q设备办理水量)2.2.5.活性炭过滤器设计流速：812m/hr（一般取10m/hr）视比重反洗强度型号滤料粒径层高(mm)(t/m3)(L/m2*s)1000200067活性若与多介质联用则一般用进水反10-28目炭一般与多介质层高洗，不设单独的相同反洗泵计算公式：R=SQRQ/(10*(SQR开平方；R过滤器半径；Q设备办理水量)2.2.6.精美过滤器5m精美过滤器小通量滤芯过滤水量250mm长滤芯（10”），每根滤芯可过吨水；500mm长滤芯（20”），每根

5、滤芯可过1吨水；1000mm长滤芯（40”），每根滤芯可过2吨水项目小通量滤芯过水量大通量滤芯过水备注（吨/支）量（吨/支）一级RO保安过滤240精度5m器二级RO保安过滤250精度5m器冲洗过滤器365精度5mEDI保安过滤器250精度1m2.2.7.丝网过滤器与叠片过滤器均作为超滤的保安过滤器使用，过滤精度均为100m。叠片过滤器较贵，在用户要求不高的情况下，一般选择丝网过滤器。一般丝网过滤器为手摇刷式过滤器或管道式过滤器，自动丝网过滤器为自冲洗过滤器。一般依照进水流量，2m/s的管内流速选择进出口管径。2.2.8.过滤器滤料级配及反洗强度表反洗强度L/项滤料(vm2?s)目备注种粒径层高

6、空气擦洗过滤器型式（mm）（mm）水反洗类空气水16100滤料的相对密本层顶面度：三层滤高度应高1618重砾石无烟煤：料1632出配水系力石英砂：统孔眼式重质矿石：100过1525滤器变孔隙约50，混1411天然入大粒径1516历时20min过滤海砂1512海砂内，不占高度压27水洗历时10细沙过石英力600800101215min，空气擦洗滤砂33历时35min式过石英1200121520历时510min滤单层滤砂器料无烟1200101210历时510min煤石英800双层滤砂13162515历时510min料无烟400煤无烟不宜采用空气擦450600煤洗石英230砂历时510min三层滤7

7、0501618料此部分为承托层重质50滤料不均匀系数矿石50K8050无烟煤砾石100石英砂本层顶面重质矿石高度应高1632出配水系统孔眼100上向空气气源宜采用每束洗3丙纶罗茨鼓风机，空高效纤160170g，5纤维1200130060气压力，冲洗维过滤丝径约为下向束水压力，冲洗40um洗6时间2060min10过滤器滤速过滤器滤速过滤器滤速混凝澄清混凝澄清（池）接触混（池）正常逼迫正常滤逼迫接触混凝型式凝型式滤速滤速速滤速细砂过滤68三层滤单81010变孔隙过1821流14滤层610滤双15高效纤维2040料流18过滤双层滤料101461014182.3设计举例多介

8、质过滤器办理水量：90t/h预计使用2台备用1台，单套办理水量45t/h，取滤速9m/h，则过滤器直径为D=SQRQ/(9*(SQR开平方；D过滤器直径；Q设备办理水量；=4)SQR45/(9*=2.524m取过滤器直径为2.5m，校核滤速V=Q/*=45/*=9.17m/h（812m/h）吻合取反洗强度15L/(m2?s)2单位换算系数，单位为3反洗泵流量Q反=/4D15sm/hL)=*15=265m3/h(扬程：32m)反洗时间10min，反洗水一般使用一级反浸透的浓水。反洗水箱容积：V=Q反10/60=26510/60=44m3取水箱容积50m3，材质碳钢衬胶也许碳钢聚脲也许玻璃钢装填滤

9、料2滤料重量=/4Dh(h滤料装填高度，滤料密度)石英砂粒径-1.0mm装填高度200mm密度石英砂粒径-0.5mm装填高度600mm密度m无烟煤-1.8mm=4=（在低价竞争时也可以采用最小密度计算，下同）m石英砂-1.0mm=4=m石英砂-0.5mm=4=多介质气洗反洗强度一般取25L/m2s=1.5m3/m2min风机风量Q风=/4D2=7.36m3/min风机风压P风=配套阀门多介质配套自动阀门（指需要PLC控制的）平时为6个：进水阀、出水阀、正洗排（按比进出水阀小一号选）、反洗进、反洗出、进气阀。其他还有自动排气阀（无需PLC控制）。各自动阀的口径平时按2-3m/s选择，但至于凑近2

10、还是3则依照投资报价原则的需要。a进气阀：依照罐体的大小选择其口径1m罐采用DN15-DN25的进气阀12m罐采用DN40的进气阀23m罐采用DN50的进气阀33.2m罐采用DN100的进气阀b自动排气阀：1m罐采用DN15-DN20的自动排气阀12m罐采用DN25的自动排气阀23m罐采用DN40的自动排气阀33.2m罐采用DN50的自动排气阀配套仪表最简单的配置是每台罐配2块压力表（进出水），压力范围为。准时间控制反洗频率。若按流量控制反洗频率则需每台配一个在线流量计。也有时会要求按压差控制反洗频率的，那就需要每台配个压差开关或压差变送器或是每台配2个压力变送器了（但压差控制不常用，我公司一

11、般也不介绍。）有的品位高的还会要求每台产水或产水母管配置浊度仪，有时进水母管也要配。超滤系统3.1设计说明Saveyor膜元件的详细介绍请拜会说明书。3.2设计举例内压式超滤超滤出水可达到：SDI2浊度20mg/l，应依照水质考虑增设多介质过滤器）产水量150t/h。预计为2套，单套产水量75t/h。设计膜净通量为80L/m2?h单膜产水量（3m/h支）2=净通量（L/m?h）膜面积（2m）/1000=8040/1000=3.2m3/h支单套膜支数（支）33=单套产水量（m/h）/单膜产水量（m/h支）=75/=支取单套膜支数为24支/套（取双数）校核净通量：23单套膜支数（支/套）膜面积净通

12、量（L/m?h）=单套产水量（m/h套）/2（m/支）1000=75/(2440)1000=78.1L/m2?h反洗通量200-300L/m2?h单膜反洗流量（3m/h支）2=膜面积（m）反洗通量（2L/m?h）/1000=40200/1000=8m3/h支3=单套膜支数（支/套）单膜反洗用水量（3单套反洗流量（m/h套）m/h支）=248=192m3/h套每小时反洗时间1实质单套反洗用水量（33m/h套）=单套反洗水量（m/h套）反洗时间（min）/60（min）=19260=4.8m3/h套33支）单套错流水量总产水量（m/h套）=单套膜支数（支/套）（m/h=243=12m/h套单套进原

13、水量（3套）=单套产水量（3m/hm/h套）+实质单套反洗用水量3（m/h套）=75+=79.8m3/h套23运行通量（L/m?h）=单套进原水量（m/h套）60/58/单套膜支数（支/2套）膜面积（m/支）1000=60/58/（2440）1000=86L/m2?h33原水泵流量（m/h）=单套产水量（m/h套）+实质单套反洗用水量33（m/h套）60/58+单套错流水量（m/h套）=(75+60/58+12=94.6m3/h（2用1备）扬程28-30m（若需经过多介质过滤器，则扬程选择35m）33反洗水泵流量（m/h）=单套反洗水量（m/h套）/2=192/2=96m3/h（2台）扬程20

14、-25m（备注：对于超滤反洗流量大于150m3/h的项目，平时建议按流量的一半选择2台并联的水泵，当单纯的水反洗时两台泵同时开启，当加药反洗的时候仅开一台泵，从而减小加药计量泵的流量型号节约投资。）超滤产水箱容积：平时按停留30min计3V=单套产水量（m/h套）套数30min/60min=230/60=79.8m3取水箱容积100m3，材质碳钢衬胶也许碳钢聚脲配套阀门内压超滤主机配套自动阀门（指需要PLC控制的）平时为5+1个：进水阀、出水阀、反洗进、顶反洗出、底反洗出、错流阀（若全量过滤则无）。其他还有自动排气阀（无需PLC控制）。各自动阀的口径平时按2-3m/s选择，但至于凑近2还是3则

15、依照投资报价原则的需要。有时反洗进出水阀口径还会按4-5m/s选择。配套仪表必配的是每套3个压力表（进水、产水、浓水），压力范围；每套产水在线流量计；每套错流流量计（如有，在线和管道式均可）；每套入水压力开关，压力范围（高压报警）。若是气动阀门则阀门供气总管上需要压力开关（低压报警）。对于配置品位高的，有时还需要每套进水或进水母管在线流量计、每套一个压差变送器或每套三个压力变送器、每套产水或产水母管或进水母管浊度仪。外压式超滤1）水质较好时：SVF-1060反洗步骤：1、进气（进气阀、顶反洗排阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）2、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-6

16、0S）3、顶反洗（反洗泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）4、底反洗（反洗泵开、反洗进水阀开、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）5、正冲（原水泵开、进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约25-45S）6、运行SVF-1060化学分别冲洗（EFM）步骤：1、进气（进气阀、顶反洗排阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）2、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）3、分别洗进药（反洗泵开、计量泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）4、浸泡（10-60min）5、冲洗（反洗泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开

17、、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约60-120S）注：EFM频率不定，1次/1-7天3支膜（气管及进气阀口径按流速7-8m/s选择为宜，气压战胜襟怀：7-12Nm/h水压即可）反洗通量：80-150lmh酸：pH1，HCl、柠檬酸或草酸碱：次氯酸钠+%氢氧化钠（污染严重时可合适提高次氯酸钠浓度，建议不高出%）2）水质较差时：SVF-1060反洗步骤：1、进气（进气阀、顶反洗排阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）2、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）3、顶反洗（反洗泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）4、进气（进气阀、顶反洗排阀开，

18、其他阀门关闭，时间约20-30S）5、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）6、顶反洗（反洗泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）7、底反洗（反洗泵开、反洗进水阀开、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）8、正冲（原水泵开、进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关闭，时间约25-45S）9、运行SVF-1060化学分别冲洗（EFM）步骤：1、进气（进气阀、顶反洗排阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）2、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）3、分别洗进药（反洗泵开、计量泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开，其他阀门关

19、闭，时间约30-60S）4、浸泡（10-60min）5、进气（进气阀、顶反洗排阀开，其他阀门关闭，时间约20-30S）6、排水（顶反洗排阀、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约30-60S）7、冲洗（反洗泵开、反洗进水阀开、顶反洗阀开、底反洗阀开，其他阀门关闭，时间约60-120S）注：EFM频率不定，1次/1-7天3支膜（气管及进气阀口径按流速7-8m/s选择为宜，气压战胜襟怀：7-12Nm/h水压即可）反洗通量：100-150lmh酸：%HCl、柠檬酸或草酸碱：%次氯酸钠+%氢氧化钠（污染严重时可合适提高次氯酸钠浓度，建议不超过%）配套阀门平时为6+1个。与内压超滤主机配套自动阀门的差异是多一

20、个进气自动阀（按流速7-8m/s选择为宜）；其他无需自动排气阀（从反洗排管道排气了）。配套仪表基本与内压超滤主机相同。有待商酌、稍后补充。吞没式超滤有待商酌、稍后补充。反浸透系统4.1设计说明反浸透原理、膜元件的详细说明及设计软件的使用请拜会相关厂家的说明书（陶氏/东丽/海德能等）。依照进水水质确定可否采用二级反浸透，一般一级反浸透脱盐率98%，回收率75%；二级反浸透脱盐率95%，回收率85%，一般每级最少设计2段式。4.2设计举例原水为地下水，经预办理后电导率1000s/cm，产水量100t/h。采用陶氏BW30-400膜（膜面积37.2m2）设计为2套单套产水量50t/h单套进水量=产水

21、量/回收率=50/=67t/h展望产水电导率=原水电导率（1-脱盐率）=1000（1-98%）=20s/cm设计膜通量为27L/m2?h322单膜产水量（m/h支）=膜通量（L/m?h）膜面积（m）/1000=271000=1.0m3/h支单套膜支数（支）33=单套产水量（m/h）/单膜产水量（m/h支）=50/1=50支膜壳采用6芯单套膜壳数=单套膜支数/芯数=50/6=支设计为2段式，1段膜壳数：2段膜壳数2：1则1段膜壳数取6支，2段膜壳数取3支。用反浸透设计软件带入水质、水量和拟采用的膜支数进行模拟，若设计不合理，软件会有报警提示，依照提示调整膜支数，1、2段膜壳比率，也许增加段间泵等

22、。若最后确定膜壳数为1段6支，2段3支，则膜壳总数为29支/套，膜元件254支/套，膜通量25L/m2?h。2若设计二级反浸透，设计方法同上。可是膜通量比较高，一般为35-50L/m?h2甚至60L/m?h。膜壳排列方式平时为2段式，1段膜壳数：2段膜壳数3：1，除系统规模较大外常用4芯装由于反浸透膜对水中溶解气体的去除收效不好，同时水经反浸透办理，出3水呈酸性，原水中的HCO又变成了游离CO2，从而以致水中的二氧化碳对系统出水的电导率造成必然影响。可是以分子状态存在于天然水中的溶解气体CO2和O2是使金属发生腐化的主要原因。所以需要用脱气法除去一级反浸透纯水中大部分的二氧化碳。当二级除盐工艺

23、为传统的离子交换法时，平时采用除碳器作为脱气装置，其可减少阴树脂交换容量以致再生碱的耗资。对于双级反浸透的工艺，在CO2不是特别高的情况下，平时在级间设置碱增加装置更为经济合理，提高反浸透产水的pH值，去除水中的CO2。配套阀门一级反浸透主机配套自动阀门（指需要PLC控制的）平时为5+1个：进水阀（口径平时按2m/s左右选择，若进水阀放在高压泵后则可以按3m/s选择）、产水阀（2m/s左右）、浓水高压泄流阀（与停机冲洗排共用）（按浓水流量3m/s选后大1-2号）、若单独设停机冲洗泵或是用冲洗水泵停机冲洗还需要设计停机冲洗入水阀（按冲洗流量3m/s选择）。二级反浸透主机配套自动阀门与一级的差异仅

24、在于浓水高压泄流阀按3-4m/s选择，由于二级一般不停机冲洗了无需与停机冲洗排共用。配套仪表必配的是每套3个压力表（进水、段间、浓水），压力范围0-2或3MPa，有时产水也有，若是分的段多则每增加一段多个段间压力表；每套产水在线流量计；每套浓水流量计（在线和管道式均可）；每套高压泵进口低压压力开关，压力范围（低压报警），高压泵出口高压压力开关，压力范围0-2或3MPa（高压报警）。入水母管温度计、入水母管ORP表、入水SDI（平时为离线）；每套产水电导率仪（有时入水母管也配）。对于配置品位高的，有时还需要每套进水或进水母管在线流量计、每套一个压差变送器或每套三个压力变送器、进水母管浊度仪、进水

25、母管PH，每套产水或产水母管PH等。DOW设计导则Hydranautics设计导则5.EDI系统5.1设计说明EDI原理、进水要求及EDI模块的详细说明见CanpureEDI说明书。EDI回收率90%产水电导率s/cm333CPS系列EDI模块，可按0.5m/h块（CP-500S），1m/h块（CP-1000S），2m/h块（CP-2000S），3m3/h块（CP-3600S）设计。5.2设计举例产水100t/h则进水量=产水量/回收率=100/=112m3/h进水泵扬程平时为40m（38-45m）EDI模块数=产水量/单模块产水量=100/3=33块配套阀门主机配套自动阀门（指需要PLC控制

26、的）平时为1个：进水阀（口径平时按3m/s选择）、若配齐了还有产水阀，产水超标排自动阀、进水超标排自动阀（口径均按3m/s选择）。配套仪表必配的是每套5个压力表（进水、产水、浓水进、极水进、浓水出），压力范围；每套产水在线流量计；每套浓水入水流量开关（含流量计），浓水量约按进水10%算，注意测量值平时在仪表量程的2/3处；每套极水入水流量开关（含流量计），极水量约按每个模块60L*每套模块数算，注意测量值平时在仪表量程的2/3处；每套入水设压力开关，压力范围（高压报警）。每套产水电阻率仪（有时入水母管也配电导率仪）。对于配置品位高的，有时还需要每套进水或进水母管在线流量计、每套1个压差变送器或

27、每套5个压力变送器，进水母管PH，每套产水或产水母管PH等。化学冲洗系统6.1设计说明一般情况下超滤、反浸透和EDI的化学冲洗系统共用。冲洗系统包括冲洗水泵、冲洗水箱和冲洗过滤器。6.2设计举例比方超滤膜222支/套，一级反浸透膜壳排列6-3（6芯）超滤冲洗水量3.5m3/h支超滤冲洗水泵流量（3）=超滤膜支数（支3）m/h/套）（3.5m/h=22=77m3/h扬程2030m反浸透冲洗水泵流量（3/套m/h）=大流量循环流量一级一段膜壳数反浸透停机冲洗水泵流量（3/套扬程3050mm/h）=大流量循环流量一级二段膜壳数大流量循环流量4”膜元件取2.3m3/h8”膜元件取9.08m3/h反浸透

28、冲洗水泵流量（m3/h）=6=55m3/h扬程3050m一般按反浸透水泵流量选择校核超滤冲洗水量：55(m3/h)/22(支)=2.5m3/h（3.5m3/h）吻合扬程30m3超滤冲洗水箱容积（m）=超滤膜支数/套110L/支/1000=22110/1000=2.42m3反浸透冲洗水箱容积（3一级膜元件数/套配有量1000m）=配有量4”40”膜元件配加仑药液=8.33L8”40”膜元件配加仑药液=33L反浸透冲洗水箱容积（m3）=54331000=m3（当系统很大，计算出的清水水箱容积较大（如大于10m3）时可以按一级一段的膜元件数计算冲洗箱大小）超滤反浸透冲洗水箱共用，选择3m3PE水箱一台。EDI系统冲洗较少，共用超滤和反浸透的冲洗泵和冲洗水箱，不用另计算。冲洗过滤器按过滤精度5m选择加药系统7.1设计说明药剂量及浓度的确定（此加药量为缺省值，详细加药量依详细工程而定）a阻垢剂3ppm30%b絮凝剂5ppm10%c还原剂2ppm510%d杀菌剂5ppm810%e超滤反洗氧化剂内压50200ppm，外压50500ppm810%f反浸透级间加碱5ppm30%g加氨%计量泵：计量泵流量q(L/h)=加药点流量t/h加药量ppm（即g/t）/浓度/药液近似密度1000g/L计量泵的流量量程上限建议采用上述计算值的倍。计