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海水淡化反渗透系统设计
海水淡化反渗透系统产水量设计为12,720m3/d，系统分为3列，单列系统产水量设计 4,240m3/d，单列系统使用308支TM820-400膜元件，3列SWRO共使用924支TM820-400膜元件。图2-4为海水淡化装置图，下表2-2为SWRO系统主要设计参数。
由于原水需要在海水和地表水之间切换，但是SWRO系统设计是按海水淡化系统进行设计，因此，在进行地表水处理运行时，选择合适的操作参数非常重要。下表列出了单列SWRO运行地表水时可选的技术合理的操作参数。
海水淡化反渗透系统工艺流程图
运行地表水时可选的技术合理的操作参数
工况 | 运行温度 （℃） | SWRO产水量(m3/d) | 系统平均通量（lmh） | 系统回收率（%） | 首支膜元件最大给水 流量(m3/h) | 末端膜元件最小浓水 流量(m3/h) | 首支膜元件最大水通量(lmh) |
1 | 15 | 7,500 | 27.30 | 48-59 | 14.8-12.0 | 7.7-4.9 | 27.8-27.7 |
30 | 7,500 | 27.30 | 48-59 | 14.8-12.0 | 7.7-4.9 | 28.2-28.0 | |
2 | 15 | 4,200 | 15.29 | 27-56 | 14.7-7.1 | 10.8-3.1 | 15.9-15.5 |
30 | 4,200 | 15.29 | 27-56 | 14.7-7.1 | 10.8-3.1 | 16.3-15.7 |
在运行地表水时，选择合适的水通量非常重要。反渗透系统的产水通量与污染速度之间存在直接关系。水通量低，污染速度就低。在低水通量下，减小了污染物在膜表面上的沉淀，从而降低了污染速度。但是，过低的水通量，必须选择更低的系统回收率，否则膜元件浓水流量过低，在这样的情况下，需要大量的预处理水，从而导致运行成本的上升。同时，较高的水通量，其污染速度会大幅度上升。从运行成本及技术合理方面选择适当的系统水通量后，需要关注膜元件首端进水流量及末端膜元件最小浓水流量或回收率。
为了控制地表水反渗透系统中的污染，选择最佳膜面流速与选择水通量同样重要。给水和浓水在膜表面的流速越高，膜污染速度就越低。当给水和浓水流经浓水隔网时，高流速可增加湍流程度，从而减少颗粒物质在膜表面上的沉淀或在隔网空隙处的堆积。较高的流速也提高了膜表面上的高浓度盐分向主体溶液的扩散速度，从而减少了难溶盐沉淀在膜表面上的趋势。设定最小的浓水流量以保证在压力容器末端的膜元件有足够的膜面流速，从而减少了污染物在膜表面上的沉淀，并且减少浓差极化对膜表面的危害。因此，不能选择超出合理范围的系统回收率。
同时，如果选择过低的回收率，在SWRO系统设计排列条件下，首支膜元件给水流量过大。设定最大给水流量用来保护容器中的第一根反渗透元件，使其给水与浓水压力降不超过20psi，高压降会产生诸如望远镜现象，从而导致膜卷变形、格网冲出等，从而损坏膜元件。
当然，选择操作参数时，一定要考虑运行成本，过低的回收率及过低的水通量势必需要大量的预处理产水，同时，高的产水通量势必需要更高的进水压力，特别是利用海水淡化膜处理地表水时。
