RO技术介绍(海德).ppt

海德能公司海德能公司反渗透技反渗透技术介介绍日日东电工工/美国海德能公司美国海德能公司上海代表上海代表上海代表上海代表处处 贾贾世荣世荣世荣世荣 2004.11 2004.11 天天天天 津津津津2024/5/27 周一1.全球范全球范围内内拥有四家膜元件生有四家膜元件生产工厂工厂日本滋日本滋贺日日东电工集工集团膜事膜事业部部4/13中国上海中国上海美国加州美国加州意大利，意大利，费诺2024/5/27 周一2.Low 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-HSDairy ROPretreatment UFHYDRAcap/RS50MBR-HYDRAsubSilicon Waste Re-use UF C4KFinal UF for UPWK6R/K4RUF forPharmaceutical UPWC3RM/ST-V6UF for Food ProcessingC3R/C4R RO NF UFHYDRACoRe2024/5/27 周一3.海德能公司分离膜海德能公司分离膜产品系列品系列13/372024/5/27 周一4.卷式反渗透膜元件解剖卷式反渗透膜元件解剖图2024/5/27 周一5.卷式膜元件外卷式膜元件外观2024/5/27 周一6.2024/5/27 周一7.海德能膜海德能膜产品系列品系列(RO/NF)海水膜海水膜苦咸水苦咸水超低超低压纳滤膜膜低低污染染SWC1CPA2ESPA1ESNA1LFC1SWC3CPA2-HRESPA2ESNA1 LF LFC3SWC3+CPA3ESPA2+ESNA1-K1 LFC3-LDSWC4SWC4+SWC5CPA4ESPA3ESPA4表中表中红色字体色字体为新新产品品2024/5/27 周一8.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*2024/5/27 周一9.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11,0002024/5/27 周一10.ESPA超低超低压大通量大通量反渗透膜元件系列反渗透膜元件系列简介介2024/5/27 周一11.0.00 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 盐份透份透过速率速率,cm/sec海德能公司的海德能公司的 RO/NF 膜性能膜性能图谱ESNA1ESPA 1CPA3CPA4ESPA 3ESPA2SWC1&3LFC1ESPA 4CPA2LFC3ESPA2+SWC5SWC42024/5/27 周一12.ESPA反渗透膜反渗透膜产水量和最低脱水量和最低脱盐率的关系率的关系800010000120001400016000单支膜支膜产水量水量(gpd)脱脱盐率率(%)99.999.90.0测试溶液：溶液：1500 ppm NaCl，操作操作压力：力：150 psi回收率：回收率：15%，水温：，水温：25 C膜元件膜元件规格：格：8040ESPA2+ESPA2ESPA1ESPA4ESPA32024/5/27 周一13.ESPA 系列反渗透膜系列反渗透膜产水量与操作水量与操作压力的关系力的关系050001000015000200002500030000350000100200300操作操作压力力(psi)产水量水量(gpd)ESPA4ESPA3ESPA1ESPA2测试溶液：溶液：1500 ppm NaCl回收率：回收率：15%测试液温度：液温度：25 deg.C膜元件膜元件规格：格：804050150250ESPA2+2024/5/27 周一14.ESPA 系列脱系列脱盐率与操作率与操作压力的关系力的关系075150225操作操作压力力(psi)脱脱盐率率(%)ESPA4ESPA3ESPA1ESPA299.999.090.050.0测试溶液：溶液：1500 ppm NaCl回收率：回收率：15%测试液温度：液温度：25 deg.C膜元件膜元件类型：型：8040ESPA2+2024/5/27 周一15.ESPA系列超低系列超低压反渗透膜性能比反渗透膜性能比较产水通量水通量:15gfd,回收率回收率:15%,水温水温:25C,单支支8寸膜寸膜(IMSDesign8.5)膜元件膜元件500500ppmppm给水水压力力(bar)bar)产水含水含盐量量(ppm)ppm)给水水压力力(bar)bar)产水含水含盐量量(ppm)ppm)给水水压力力(bar)bar)产水含水含盐量量(ppm)ppm)CPA3CPA38.18.12.22.29.09.08.78.711.411.438.438.4EAPA2EAPA2636.32.32.37.37.39.19.19.69.640.040.0ESPA2+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 m2024/5/27 周一16.ESPA系列反渗透膜特性水通量系列反渗透膜特性水通量膜型号膜型号产水量水量(GPD)膜面膜面积(ft2)测试压力力(psi)特性水通量特性水通量(gfd/psi)CAP3110004002250.12ESPA290004001500.15ESPA2+110004301500.17ESPA1120004001500.20ESPA3140004001500.23ESPA4120004001000.32024/5/27 周一17.ESPA系列超低系列超低压反渗透膜的反渗透膜的一般适用范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适用范围ESPA1标准的超低准的超低压反渗透膜反渗透膜,一般适用于一般适用于给水含水含盐量小于量小于3000ppm场合合.ESPA2高脱高脱盐,可适用于可适用于较高高给水含水含盐量或出水水量或出水水质要求要求较高的高的场合。合。ESPA2+高脱高脱盐、大面、大面积、高、高产水通量。适用范水通量。适用范围与与ESPA2一致。一致。ESPA3高高产水通量、低脱水通量、低脱盐，适合，适合产水水水水质要求不高或要求不高或给水含水含盐量低量低场合合.ESPA4更高更高产水通量，特水通量，特别适用与第二适用与第二级反渗透反渗透应用。用。2024/5/27 周一18.反渗透系反渗透系统设计简介介2024/5/27 周一19.典型的RO系统结构高高高高压泵压泵,控制系控制系控制系控制系统统,管道管道管道管道阀门阀门 预处预处理理理理膜膜膜膜污污染控制染控制染控制染控制透透透透过过通量通量通量通量,回收率回收率回收率回收率,流量流量流量流量化学清洗及其周期化学清洗及其周期化学清洗及其周期化学清洗及其周期进料液料液高高压泵膜组件膜组件 透透透透过过液液液液 (产产水水水水)浓缩液第一段第二段2024/5/27 周一20.海德能海德能RO/UF系系统设计软件件2024/5/27 周一21.2024/5/27 周一22.IMSDESIGN8.5 设计软件件 RO 排列设计选择膜型号 压力容器规格 排列方式Aging Factors:Typical 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2024/5/27 周一23.一根一根组件的最高回收率件的最高回收率取决于取决于压力容器（膜外壳）中串力容器（膜外壳）中串联的膜元件（的膜元件（40”长）数量）数量2024/5/27 周一24.反渗透系反渗透系统的最高回收率的最高回收率取决于膜取决于膜组件排列的段数（以件排列的段数（以6芯装的芯装的组件件为例）例）2024/5/27 周一25.回收率与理回收率与理论浓缩倍数的关系倍数的关系2024/5/27 周一26.IMSDESIGN设计结果果2024/5/27 周一27.2024/5/27 周一28.1 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 2024/5/27 周一29.温度温度对膜性能的影响膜性能的影响 温度校正表温度校正表0.500.700.901.101.301.501.701.9001020304050温度温度(C)校正校正值透水性系数透盐系数参照点2024/5/27 周一30.IMSDesign 8.0 透盐率校正因子2024/5/27 周一31.透透盐率与率与PH关系关系图 1500 ppm NaCl标准准测试条件下条件下2024/5/27 周一32.多段系多段系统的的优化化设计2024/5/27 周一33.给水含盐量(mg/L)系统位置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/L2024/5/27 周一34.膜给水100 gpm产水 75 gpm浓水 25 gpm压力系统位置产水通量(gfd)系统位置2024/5/27 周一35.净 驱 动 压 力力采用采用CPA3CPA3的膜系的膜系统设计条件条件:(2:1):(2:1)X6X6排列排列,进水含水含盐量量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75%产水量水量1818m3/h,m3/h,平均平均产水通量水通量1515gfdgfd压力力(bar),水通量水通量(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2024/5/27 周一36.采用采用ESPA2ESPA2的膜系的膜系统设计条件条件:(2:1):(2:1)X6X6排列排列,进水含水含盐量量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75%产水量水量1818m3/h,m3/h,平均平均产水通量水通量1515gfdgfd压力力(bar),水通量水通量(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2024/5/27 周一37.解决解决产水通量不平衡的常用方法水通量不平衡的常用方法产水背水背压:在第一段在第一段产水管路上加装水管路上加装节流流阀,减少第一段膜元件上的减少第一段膜元件上的净驱动力力,降低降低产水量水量二段增二段增压:在第二段在第二段进水管路上水管路上设置增置增压泵,提高第二段的提高第二段的进水水压力力,从而增加第二段的从而增加第二段的产水水通量通量RO系系统前后两段采用不同前后两段采用不同类型的膜元件型的膜元件: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2024/5/27 周一38.TWO STAGE SYSTEM,PERMEATE THROTTLING(1ST STAGE).1 2 3 4 5 6 7 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 一段产水背压第一段第一段第二段第二段一段一段产水管路水管路阀门2024/5/27 周一39.采用一段采用一段产水加背水加背压改善改善RORO系系统水通量平衡水通量平衡(ESPA2(ESPA2膜系膜系统,一段背一段背压5.05.0bar)bar)设计条件条件:(2:1):(2:1)X6X6排列排列,进水含水含盐量量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75%产水量水量1818m3/h,m3/h,平均平均产水通量水通量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力(bar),水通量水通量(gfd)第二段第二段第一段第一段2024/5/27 周一40.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 11.4 15.4 13.5 0.0 00 0.0 增增压泵,4 bar第二段加增第二段加增压泵第一段第一段第二段第二段2024/5/27 周一41.采用二段增采用二段增压改善改善RORO系系统水通量平衡水通量平衡(ESPA2(ESPA2膜系膜系统,二段增二段增压4.04.0bar)bar)设计条件条件:(2:1):(2:1)X6X6排列排列,进水含水含盐量量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75%产水量水量1818m3/h,m3/h,平均平均产水通量水通量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力(bar),水通量水通量(gfd)2024/5/27 周一42.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 CPA3ESPA2RO系系统前后两段采用不同前后两段采用不同类型的膜元件型的膜元件第一段第一段第二段第二段2024/5/27 周一43.RORO前后两段采用不同前后两段采用不同类型的膜元件型的膜元件 改善改善RORO系系统水通量平衡水通量平衡(第一段第一段CPA3,CPA3,第二段第二段ESPA2)ESPA2)设计条件条件:(2:1):(2:1)X6X6排列排列,进水含水含盐量量30003000ppm,ppm,回收率回收率75%75%产水量水量1818m3/h,m3/h,平均平均产水通量水通量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力(bar),水通量水通量(gfd)2024/5/27 周一44.2024/5/27 周一45.