反渗透进水为预处理的高盐水,进水盐分为4300mg/L,产水量为210m3/h,回收率要求为85%,由于现场空间非常紧张,无法做单独的浓水反渗透,直接做成三段式一级反渗透。
反渗透膜采用杜邦BW30XFR-400/34型号,运行通量18LMH,膜数量为210÷37.2÷18≈314支,膜壳采用6芯装,膜壳数量为314÷6=52.3支,选用52支,膜总数量为52×6=312支,实际通量为210÷37.2÷312=18.1LMH。
膜壳排列比按照29:16:7考虑(接近4:2:1),并设置段间增压,采用wave软件模拟,调整排列比及段间增压泵扬程,确保段间通量差值在3-5LMH及后段末端膜浓水量高于前段即可。同时因膜元件回收率超限,设置了浓水内回流10m3/h。
由此可确定高压泵参数:Q=257m3/h,H=1.42Mpa;二段增压泵参数:Q=124m3/h,H=0.35Mpa,入口压力1.4Mpa;三段增压泵参数:Q=68m3/h,H=0.5Mpa,入口压力2.1Mpa;
因原水中氯离子浓度1700mg/L,一段浓水4300mg/L,二段浓水7800mg/L,三段浓水11100mg/L,高压泵材质选用SS316L,段间增压泵选用SS2205。在实际工程中,氯离子浓度通常200mg/L以内选用SS304,200~1000mg/L选用SS316,1000~3000mg/L选用SS316L,3000mg/L以上选用双相钢。
装置外形图,2套背靠背
膜壳:根据运行压力,一段膜壳选用300psi,二段和三段膜壳选用450psi。
化学清洗箱容积:包含膜壳水体积+清洗过滤器水体积+清洗管道水体积。单支膜壳体积=3.14*0.2*0.2*6/4=0.188m3,膜元件占膜壳体积按30%考虑,则膜壳总盛水体积为0.188*29*0.7=3.82m3(按一段膜壳考虑)。清洗保安过滤器直径DN600,高度1.3m,则水体积为3.14*0.6*0.6*1.3/4=0.37m3。化学清洗管道按DN200考虑(清洗流量按单支膜壳8m3/h考虑,清洗泵流量为29*8=232m3/h),长度按30m,则管道盛水体积为3.14*0.2*0.2*30/4=0.94m3。
冲洗泵:按单支膜壳冲洗量7m3/h考虑,冲洗泵流量为29*7=203m3/h(通常按一段单支膜壳7m3/h,二段单支膜壳12m3/h,再乘膜壳数量取大值)。扬程0.2-0.3Mpa,如果冲洗泵再一楼,膜装置在2楼,需校核扬程是否充足,否则会出现二、三段膜冲洗量不足的情况。冲洗泵采用变频运行,变频电机,主要是考虑三段膜壳数量过少,可能会造成因冲洗量过大引起的望远镜现象。冲洗时先冲洗一段和二段,再变频冲洗第三段。
自动阀:进水阀-高压泵采用变频运行,该阀门为开关阀;冲洗进水阀;产水侧排放阀;二段浓水侧冲洗排放阀;三段浓水侧冲洗排放阀。