海水淡化安装系统设计

膜技术

系统设计

脱盐装置是一个完整的系统，有给水输入和分离的浓缩和渗透排出管。输入和输出管道的数据应始终进行比较水质分析，给水压力和盐潴留．
反渗透系统的设计者将以尽可能低的膜压力和安装成本和最大的回收率和盐保留为目标。

微咸海水脱盐装置的回收率约为85%。这取决于饲料水中悬浮固体的溶解度。在海水淡化过程中，回收率为40%至50%是可取的。海水淡化的回收率取决于海水淡化过程中给水的渗透压和所用膜的类型。

持续的过程

膜过滤系统通常设计用于连续过程。可以选择连续工艺，因为工艺条件，如给水流量和渗透流量是连续的。

连续过程的示意图表示

反渗透系统也是如此。欧洲杯四强彩票奖金这些设计也用于连续的渗透过程和稳定的系统回收。
水温和进水污染程度的变化通过调节进水压力来补偿。

多级系统

欧洲杯四强彩票奖金由多个级组成的系统称为多级系统。这些系统可以欧洲杯四强彩票奖金达到更高的系统恢复，而不超过单元素恢复限制。为了获得高达70%的回收率，必须在给水处理系统中实施两个阶段。

两级系统的示意图表示

为了获得更高的回收率，必须使用三个阶段。这些数值是基于使用六元素标准压力容器的假设。对于较短的船舶，级数必须增加一倍。
当系统回收率较高时，需要串联更多的膜元件。典型的两级系统使用一级比2:1的海水淡化与高溶解固体含量。

插塞流和精矿再循环

plug-flow概念是用于海水淡化应用的标准反渗透系统设计。2021欧洲杯单场彩票007胜胜
给水只需通过一个插塞流系统一次。一小部分给水通过膜产生渗透液。其余的饲料水不是来自盐，将变得越来越浓缩。

当柱塞流系统中的膜元件数量过低，无法达到足够高的系统回收率时，可能会影响精矿再循环。在再循环过程中，部分浓缩液被定向回模块的给水侧。回收的浓缩物与饲料水混合，再进行一次处理。

带有精矿再循环选项的装置示意图

每个压力容器中元件的数量

反渗透系统通常是针对特定的渗透流欧洲杯四强彩票奖金量设计的。为了实现这种流动，需要一些膜元件。放置在装置内的膜元件的数量取决于设计的通量。
对于海水淡化，限制因素是最大进料压力;这可能不会超过69小节。

根据设计的通量，可以确定单位膜的产量:

每个元素的产量=通量*元素表面

元素数=渗透流量/每个元素产量

压力容器数=元件数/每个容器的元件数

根据渗透流量和所需采收率，计算出给水流量:

给水流量=渗透流量/采收率

给水压力

根据系统的设计，需要一定的进料压力。通量、系统中的能量损失和渗透压决定了系统所需的进料压力。当膜元件多年来受到污染时，所需的进料压力将会增加。如果给料泵的流量大于理论上所要求的流量，那么它将被用来保持给料压力的连续性。将进料压力提高25%的进料泵在实际应用中是令人满意的。
当系统启动时，记录系统的初始情况。所有相关参数都应登记并记录在日志中。根据这些数据，可以在系统投入使用后检查和调节安装的性能。

监控

在监测系统期间，将测量水的流量、压力和导电性。为了检查系统的水力效果，需要测量每级进料压力和渗透流量。进料压力取决于给水的温度。当给水温度较低时，需要更大的压力才能达到与给水温度较高时相同的采收率。当水温波动时，需要将渗透流量归一化，以便与启动时的情况进行比较。

当装置正常工作时，渗透液的导电性很低，因为会去除一价和二价离子。当膜元件中有泄漏时，电导率会增加。这就是应用电导率测量的原因。
这些测量在渗透集水口进行。可以对每个堆栈或当前所有堆栈执行度量。
对系统进行充分的监视将使用户知道系统何时需要清洗。

材料保护

在海水淡化装置中，当涉及到系统的单独部分的腐蚀时，有一个过程环境。正因为如此，材料需要具有一定的耐腐蚀性。这适用于暴露在含盐大气中的外部部件(泄漏、泄漏)，也适用于内部部件。外部系统部件的腐蚀通常可以通过为其提供表面层(喷漆、镀锌)和通过定期维护系统和关闭泄漏来防止。
尽管材料可以防止潜在的腐蚀，但它们还需要能够抵抗压力、振动和温度变化。
防止系统中压力较低(< 10bar)的部分发生腐蚀和化学反应，如膜元件和压力容器、非金属等聚氯乙烯玻璃纤维经常被使用。对于高压部件(10- 70bar)，如泵、排水管和盖子，需要使用金属来提供同样的保护。
聚氯乙烯有些金属不能充分抗腐蚀。当它们开始腐蚀时，就会污染细胞膜。当防腐措施到位时，我们需要牢记这一点。
用于高压零件的主要材料是不锈钢。不锈钢的好处是它耐腐蚀，耐侵蚀腐蚀。不锈钢很少受到电偶腐蚀。

管道和部件的安装应遵循安装所在公司的要求。管道和安装组件通常使用以下材料建造:

蜡烛过滤器和压力容器:聚丙烯过滤器聚氯乙烯或不锈钢容器
泵:不锈钢
低压管道:聚氯乙烯
高压管:不锈钢
清洗系统:PVC或其他耐化学腐蚀的合成材料

节能

在脱盐系统中，浓缩液是在高压下释放的，这就是为什么从浓缩液流中赢回能量是重要的。这可以通过应用压力交换器来实现。来自膜的浓缩液流被定向通过压力交换器，在那里它直接将能量转移到部分进入的给水，具有最大的影响。
现在，给水流动的体积与精矿流动的体积相同。它将被导向一个小型增压泵，以纠正流体的水力损失。
升级后的给水流量将加入高压泵的给水流量。
在使用压力交换器的装置中，高压泵将释放41%的能量，增压泵将释放2%的能量，压力交换器将释放剩余的57%的能量。压力交换器不使用任何外部能量，因此总节能57%。

通过在膜系统中直接对进入的海水施加压力，可以使高压泵的尺寸减小60%。这不仅节约能源;它还节省了高压泵的购买成本。

*图形图像来自FILMTEC薄膜