反渗透系统的性能变化分析及量化评价方法㈡

3、反渗透系统性能下降的量化评价方法

　　简单用产水量或脱盐率不能说明系统性能下降的程度. 全面和准确的比较需要将现有工作条件换算成为标准状态下或初始状态下，进行比较，才具有意义，可以称为数据的归一化处理（normalization). DOW公司和海德能公司的操作手册对此都有公式套用，但比较复杂，以下举例列出简单计算方法供参考.

　　例如某反渗透系统运行了３个月系统指标有所下降，变化如下：

　　初始指标：（设备运行初始性能是评价系统工作状况的主要指标，做好设备运行的原始记录十分重要）水温：20℃；运行压力：1.0mPa；压力降△p=0.2MPa；纯水流量：3.0m3/h；浓缩水流量：2m3/h；进水TDS：165mg/L；透过水TDS：3mg/L.

　　实测当前指标：水温：19℃；操作压力：1.9MPa；压力降：1.3MPa；透过水流量：1.4m3/h；浓缩水流量：2.5m3/h；TDS:166mg/L；浓缩水TDS：254mg/L；透过水TDS：13mg/L；第一段透过水TDS：7mg/L；第二段透过水TDS：21mg/L；污染指数SDI的测定（5min,压力0.2MPa，500mL）：SDI为2.7。

　　3.1 参数取值和符号

　　假设透过水测压力为0.05MPa.

　　透过水的渗透压丌诱很小可忽略不计.

　　符号说明：C进浓（0）表示初始浓缩水浓度，mg/L；C进浓（0）表示当前实测浓缩水浓度mg/L；下标（0）和（测）代表初始系统和系统当前实测的指标.

　　3.2 温度的校正

　　Ｔ0=exp{3 480×[1/298-1/ (273+t)]}

式中，为原水水温.

　　T(初)=exp[3 480×(3.356×10-3-3.413×10-3)]=0.820 1      (t=20℃)

　　T(测)=exp[3 480×(3.356×10-3-3.425×10-3)]=0.786 5      (t=19℃)

也可以从海德能公司操作手册上给出的温度校准曲线图查取.

3.3 浓缩排出液的浓度C进浓

Ｃ进浓＝Ｃ进×Lnl/（l-Y）

                       （l-Y）

式中，Ｃ进为原水浓度，mg/L；Y为回收率.

C进浓（0）＝166×Lnl/（1-0.6）＝252mg/L   C进浓（测）＝166×Lnl/（l-0.36）＝205.8mg/L

                     （l-0.6）                                (l-0.36）

3.4 原水浓缩后渗透压π透（MPa）

　　π透＝Ｃ进浓×（t+320）/4.91×106

　　π透(0)＝252×（20+320）/4.91×106

　　  　　＝0.017 5（0.175bar）

　　π透(测)＝205.8×（19+320）/4.91×106

　　　　  ＝0.014 2MPa（0.142bar）

3.5 归一化的透过水量Ｑ标（m3/h）

Ｑ标=｛P(0)-  △Ｐ(0)/2-Ｐ透(0)-π进浓(0)｝＝× T (0)×Ｑ(测)

｛Ｐ(测)-△Ｐ(测)/2-Ｐ透(测)-π进浓(测)｝   T(测)

　　　　Ｑ标＝ ｛10-2/2-0.5-0.175｝× 0.8201   ＝×1.4

      　　     ｛19-3/2-0.5-0.142｝   0.7865

＝0.72m³/h

结果表明，透水量从开始的3m3/h降为0.72m3/h，衰减了76％.

3.6 归一化的盐通过量（透过水的TDS）

　　TDS(归）＝TDS(测）×｛P(0)-△P(0)/2-P透(0)- π进浓(0)｝×T(0)

                         ｛P(测)-△P(测)/2-P透(测)-π进浓(测)｝T(测)

因为透过水的含盐量很小，可以忽略不计.

　　TDS(标)＝13×0.832 5/1.685 8×252/205.8＝7.9mg/L

可见，盐通量从3mg/LＨ升到7.9mgL，增加了163%.

4、 反渗透膜组件污染性能表征和清洗方法

　　反渗透膜组件污染物类型和形成原因、表征和清洗方法，如表１所示.

表1 污染物类型和形成原因、表征和清洗方法