RO技术介绍(海德).ppt

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1、全球范围内拥有四家膜元件生产工厂全球范围内拥有四家膜元件生产工厂日本滋贺日本滋贺4 / 13中国上海中国上海美国加州美国加州意大利，费意大利，费诺诺2022-8-13Low Pressure ROCPA2/CPA2-HR/CPA3Ultra Low Pressure RO ESPA1/ESPA2/ESPA3/ESPA4NF membrane-ESNAESNA1-LF/ESNA1-LF2Seawater ROSWC1/SWC3/SWCB/SWC4Low Fouling ROLFC1/LFC3/LFC2Highest Rejection ROCPA4Sanitaly ROSanRO/SanRO-H

2、SDairy ROPretreatment UFHYDRAcap / RS50MBR-HYDRAsubSilicon Waste Re-use UF C4KFinal UF for UPWK6R/K4RUF forPharmaceutical UPWC3RM/ST-V6UF for Food ProcessingC3R/C4R RO NF UFHYDRACoRe2022-8-1313/ 372022-8-132022-8-13卷式膜元件外观卷式膜元件外观2022-8-132022-8-13海德能膜产品系列海德能膜产品系列( (RO/NF)RO/NF)海水膜海水膜苦咸水苦咸水超低压超低压纳滤膜纳

3、滤膜低污染低污染SWC1SWC1CPA2CPA2ESPA1ESPA1ESNA1ESNA1LFC1LFC1SWC3SWC3CPA2-HRCPA2-HRESPA2ESPA2ESNA1 LFESNA1 LFLFC3LFC3SWC3+SWC3+CPA3CPA3ESPA2+ESPA2+ESNA1-K1ESNA1-K1LFC3-LDLFC3-LDSWC4SWC4SWC4+SWC4+SWC5SWC5CPA4CPA4ESPA3ESPA3ESPA4ESPA4表中红色字体为表中红色字体为新产品新产品2022-8-13ESPA ESPA 膜元件基本参数膜元件基本参数膜型号膜面积(ft2)Na Cl脱盐率(%)产水量

4、gpdESPA1 40099.3 平均99.0 最低12,000ESPA2 40099.6 平均99.5 最低9,000ESPA2+ESPA3ESPA443040040099.6 平均99.5 最低98.5 平均98.0 最低99.2 平均99.0 最低11,00014,00012,000*2022-8-13LFC LFC 膜元件基本参数膜元件基本参数膜型号膜面积(ft2)Na Cl脱盐率(%)产水量gpdLFC1 40099.5 平均99.2 最低11,000LFC3 40099.6 平均99.5 最低9,500LFC3-LD*400(31mil)99.7 平均11,0002022-8-13

5、2022-8-130.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 特性水通量特性水通量, gfd/psi 1E-06 1E-05 0.0001 0.001 盐份透过速率盐份透过速率, cm/sec海德能公司的海德能公司的 RO/NF 膜性能图谱膜性能图谱ESNA1ESPA 1CPA3CPA4ESPA 3ESPA2SWC1&3LFC1ESPA 4CPA2LFC3ESPA2+SWC5SWC42022-8-13ESPAESPA反渗透膜产水量和最低脱盐率的关系反渗透膜产水量和最低脱盐率的关系800010000120001400016000单支膜产水量单支膜产水量(gpd

6、)脱盐率脱盐率 (%)99.999.90.0测试溶液：测试溶液：1500 ppm NaCl ，操作压力：操作压力：150 psi回收率：回收率：15%，水温：，水温：25 C膜元件规格：膜元件规格： 8040ESPA2+ESPA2+ESPA2ESPA1ESPA4ESPA32022-8-13ESPA ESPA 系列反渗透膜产水量与操作压力的关系系列反渗透膜产水量与操作压力的关系050001000015000200002500030000350000100200300操作压力操作压力(psi)产水量产水量(gpd)ESPA4ESPA3ESPA1ESPA2测试溶液：测试溶液：1500 ppm NaC

7、l回收率：回收率： 15% 测试液温度：测试液温度：25 deg. C膜元件规格：膜元件规格：804050150250ESPA2+2022-8-13ESPA ESPA 系列脱盐率与操作压力的关系系列脱盐率与操作压力的关系075150225操作压力操作压力(psi)脱盐率脱盐率 (%)ESPA4ESPA3ESPA1ESPA299.999.090.050.0测试溶液：测试溶液：1500 ppm NaCl回收率：回收率： 15% 测试液温度：测试液温度：25 deg. C膜元件类型：膜元件类型：8040ESPA2+2022-8-13ESPAESPA系列超低压反渗透膜性能比较系列超低压反渗透膜性能比较

8、产水通量产水通量: 15: 15gfd, gfd, 回收率回收率: 15%, : 15%, 水温水温: 25: 25C, C, 单支单支8 8寸膜寸膜( (IMSDesign8.5)IMSDesign8.5)膜元件膜元件500500ppmppm给水压力给水压力( (bar)bar)产水含盐产水含盐量量( (ppm)ppm)给水压力给水压力( (bar)bar)产水含产水含盐量盐量( (ppm)ppm)给水压力给水压力( (bar)bar)产水含盐产水含盐量量( (ppm)ppm)CPA3CPA38.18.12.22.29.09.08.78.711.411.438.438.4EAPA2EAPA2

9、6.36.32.32.37.37.39.19.19.69.640.040.0ESPA2+ESPA2+5.85.82.82.86.76.710.710.79.09.047.147.1ESPA1ESPA14.94.99.89.85.85.829.529.58.08.0112112ESPA3ESPA34.34.324.324.35.15.172.972.97.37.3195195ESPA4ESPA44.04.07.77.74.54.529.929.96.76.713113115001500ppppm m40004000ppppm m2022-8-13ESPAESPA系列反渗透膜特性水通量系列反渗透膜

10、特性水通量膜型号膜型号产水量产水量( (GPD)GPD)膜面积膜面积( (ft2)ft2)测试压力测试压力( (psi)psi)特性水通量特性水通量( (gfd/psi)gfd/psi)CAP3CAP311000110004004002252250.120.12ESPA2ESPA2900090004004001501500.150.15ESPA2+ESPA2+11000110004304301501500.170.17ESPA1ESPA112000120004004001501500.200.20ESPA3ESPA314000140004004001501500.230.23ESPA4ESPA

11、412000120004004001001000.30.32022-8-13ESPAESPA系列超低压反渗透膜的系列超低压反渗透膜的一般适用范围一般适用范围膜元件型号膜元件型号特点及典型特点及典型适用范围适用范围ESPA1ESPA1标准的超低压反渗透膜标准的超低压反渗透膜,一般适用于给水含盐量小于一般适用于给水含盐量小于30003000ppmppm场合场合.ESPA2ESPA2高脱盐高脱盐,可适用于较高给水含盐量或出水水质要求较高的场合。可适用于较高给水含盐量或出水水质要求较高的场合。ESPA2+ESPA2+高脱盐、大面积、高产水通量。适用范围与高脱盐、大面积、高产水通量。适用范围与ESPA2

12、ESPA2一致。一致。ESPA3ESPA3高产水通量、低脱盐，适合产水水质要求不高或给水含盐量低场高产水通量、低脱盐，适合产水水质要求不高或给水含盐量低场合合.ESPA4ESPA4更高产水通量，特别适用与第二级反渗透应用。更高产水通量，特别适用与第二级反渗透应用。2022-8-132022-8-13典型的RO系统结构进料液进料液高压泵高压泵膜组件膜组件浓缩液第一段第二段2022-8-13NoImage2022-8-132022-8-13IMSDESIGN8.5 IMSDESIGN8.5 设计软件设计软件 RO 排列设计选择膜型号 压力容器规格 排列方式Aging Factors:Typical

13、 Values 7, 10Water Quality DependentWater Type Dependent膜元件流量极限值膜元件 给水流量 浓水流量直径 最大 最大 最小 最小 (英寸) (GPM) (m3/hr) (GPM) (m3/hr)4 16 3.6 3 0.76 30 8.8 7 1.68 75 17.0 12 2.78.5 85 19.3 14 3.2水通量:7-8.5 gfd 海水（表面取水）8-10 gfd 海水（海底取水或 UF/MF预处理）8-14 gfd 地表水12-18 gfd 地下水8-10 gfd 废水（传统预处理）10-12 gfd 废水（ UF/MF 预处

14、理）18-22 gfd RO 产水回收率受制于：结构/污染因素 流速/系统排列 最大给水压力衰减系数:默认值取决于水源种类和水质2022-8-13一根组件的最高回收率一根组件的最高回收率取决于压力容器（膜外壳）中串联的膜元件（取决于压力容器（膜外壳）中串联的膜元件（40”长）数量长）数量NoImage2022-8-13反渗透系统的最高回收率反渗透系统的最高回收率取决于膜组件排列的段数（以取决于膜组件排列的段数（以6芯装的组件为例）芯装的组件为例）NoImage2022-8-13回收率与理论浓缩倍数的关系回收率与理论浓缩倍数的关系2022-8-13IMSDESIGNIMSDESIGN设计结果设计

15、结果2022-8-13NoImage2022-8-13 1 2 3 4 5 6 7 Flow m3/hr 133.3 133.3 58.9 33.3 74.4 25.6 100.0 Pressure bar 0.0 10.0 8.4 6.7 0.0 0.0 0.0 TDS (ppm) 1073.5 1073.5 2420.3 4254 7.4 30.5 13.3 2022-8-13温度对膜性能的影响温度对膜性能的影响 温度校正表温度校正表0.500.700.901.101.301.501.701.9001020304050温度温度 (C)校正值校正值透水性系数透盐系数参照点2022-8-13I

16、MSDesign 8.0 透盐率校正因子NoImage2022-8-13NoImage透盐率与透盐率与PHPH关系图关系图 1500 1500 ppm NaClppm NaCl标准测试条件下标准测试条件下2022-8-132022-8-13给水含盐量(mg/L)系统位置NoImageNoImage累积产水含盐量系统位置膜给水 100 gpm产水 75 gpm, 63 mg/L浓水 25 gpm6000 mg/L1500 mg/L2022-8-13膜给水100 gpm产水 75 gpm浓水 25 gpm压力系统位置NoImageNoImage产水通量(gfd)系统位置2022-8-13净净 驱驱

17、 动动 压压 力力采用采用CPA3CPA3的膜系统的膜系统设计条件设计条件: (2:1): (2:1)X6X6排列排列, ,进水含盐量进水含盐量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75% 产水量产水量1818m3/h, m3/h, 平均产水通量平均产水通量1515gfdgfd压力压力( (bar),bar),水通量水通量( (gfd)gfd)沿水流方向的膜元件位置沿水流方向的膜元件位置第一段第一段第二段第二段2022-8-13采用采用ESPA2ESPA2的膜系统的膜系统设计条件设计条件: (2:1): (2:1)X6X6排列排列, ,进水含盐量进水含盐量30003000ppm,p

18、pm,回收率回收率75%75% 产水量产水量1818m3/h, m3/h, 平均产水通量平均产水通量1515gfdgfd压力压力( (bar),bar),水通量水通量( (gfd)gfd)沿水流方向的膜元件位置沿水流方向的膜元件位置第一段第一段第二段第二段2022-8-13解决产水通量不平衡的常用方法解决产水通量不平衡的常用方法 产水背压产水背压: 在第一段产水管路上加装节流阀在第一段产水管路上加装节流阀,减减少第一段膜元件上的净驱动力少第一段膜元件上的净驱动力,降低产水量降低产水量 二段增压二段增压: 在第二段进水管路上设置增压泵在第二段进水管路上设置增压泵,提提高第二段的进水压力高第二段的

19、进水压力,从而增加第二段的产水通从而增加第二段的产水通量量 RORO系统前后两段采用不同类型的膜元件系统前后两段采用不同类型的膜元件: 第一段采用特性水通量低的膜元件第一段采用特性水通量低的膜元件,第二段采用第二段采用特性水通量高的膜元件特性水通量高的膜元件2022-8-13 TWO STAGE SYSTEM, PERMEATE THROTTLING(1ST STAGE) TWO STAGE SYSTEM, PERMEATE THROTTLING(1ST STAGE) . 1 2 3 4 5 6 7 . 1 2 3 4 5 6 7 Flow m3/hr 24.0 24.0 11.1 6.0 1

20、2.9 5.1 18.0 Flow m3/hr 24.0 24.0 11.1 6.0 12.9 5.1 18.0 Pressure bar 0.0 17.2 15.4 13.5 4.0 0.0 0.0 Pressure bar 0.0 17.2 15.4 13.5 4.0 0.0 0.0 一段产水背压第一段第一段第二段第二段一段产水管路阀门一段产水管路阀门2022-8-13采用一段产水加背压改善采用一段产水加背压改善RORO系统水通量平衡系统水通量平衡(ESPA2(ESPA2膜系统膜系统, ,一段背压一段背压5.05.0bar)bar)设计条件设计条件: (2:1): (2:1)X6X6排列排

21、列, ,进水含盐量进水含盐量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75% 产水量产水量1818m3/h, m3/h, 平均产水通量平均产水通量1515gfdgfd第一段第一段第二段第二段沿水流方向的膜元件位置沿水流方向的膜元件位置压力压力( (bar),bar),水通量水通量( (gfd)gfd)NoImage第二段第二段第一段第一段2022-8-13 INTERSTAGE BOOSTER PUMP . 1 2 3 4 5 6 7 8 Flow m3/hr 24.0 24.0 11.1 11.1 6.0 12.9 5.1 18.0 Pressure bar 0.0 13.2 11.

22、4 15.4 13.5 0.0 0.0 0.0 增压泵增压泵, 4 , 4 barbar第二段加增压泵第二段加增压泵第一段第一段第二段第二段2022-8-13采用二段增压改善采用二段增压改善RORO系统水通量平衡系统水通量平衡(ESPA2(ESPA2膜系统膜系统, ,二段增压二段增压4.04.0bar)bar)设计条件设计条件: (2:1): (2:1)X6X6排列排列, ,进水含盐量进水含盐量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75% 产水量产水量1818m3/h, m3/h, 平均产水通量平均产水通量1515gfdgfd第一段第一段第二段第二段沿水流方向的膜元件位置沿水流方向

23、的膜元件位置压力压力( (bar),bar),水通量水通量( (gfd)gfd)2022-8-13 TWO STAGE SYSTEM . 1 2 3 4 5 6 7 Flow m3/hr 24.0 24.0 10.4 6.0 13.6 4.4 18.0 Pressure bar 0.0 16.4 14.6 12.8 0.0 0.0 0.0 CPA3CPA3ESPA2ESPA2RORO系统前后两段采用不同类型的膜元件系统前后两段采用不同类型的膜元件第一段第一段第二段第二段2022-8-13RORO前后两段采用不同类型的膜元件前后两段采用不同类型的膜元件 改善改善RORO系统水通量平衡系统水通量平衡( (第一段第一段CPA3,CPA3,第二段第二段ESPA2)ESPA2)设计条件设计条件: (2:1): (2:1)X6X6排列排列, ,进水含盐量进水含盐量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75% 产水量产水量1818m3/h, m3/h, 平均产水通量平均产水通量1515gfdgfd第一段第一段第二段第二段沿水流方向的膜元件位置沿水流方向的膜元件位置压力压力( (bar),bar),水通量水通量( (gfd)gfd)2022-8-13