工业给水超滤系统典型设计二 密理博超滤系统

工业给水中超滤系统典型设计(二)

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2)膜产品型号规格参数

项目

NORIT

KOCH

INGE

MEMBRANA

旭化成

膜型号

(Aquaflex)SXL225-FSFC

V1072-35-PMC

Dizzer5000Plus

Ultra-Flux-55

Microza UNA-620A

有效膜面积(m2

40

80.9

50

55

50

组件规格(inch)

8“

10“

10

12“

8“

组件长度(mm)

1537

1829

1680

1308

2338

膜丝孔径(内/外)

0.8mm/1.3mm

0.8/1.2

0.9/

0.7mm/1.0mm

0.7mm/1.2mm

切割分子量(Dalton)

150000

80000

100000

80000

100000

组件外壳材料

PVC

不锈钢

PVC-U

环氧玻璃钢

ABS树脂

组件端头材料

PVC

PS/PVP

PVC-U

PVC

ABS树脂

膜丝材料

PVP/PES共混

PS

PESM

PVP/PES/SPES

PVDF

粘接材料

环氧树脂

环氧树脂

环氧树脂

环氧树脂

聚亚安酯

组件进出口尺寸

DN65

DN65

DN50

DN65

DN65

最高耐受压力(MPa)

0.5

0.31

0.5

0.35

0.30

耐受pH范围

2~12

1.5~13

1~13

2~13

1~10

最高操作温度(oC)

40

运行<40

清洗温度<50

40

60

40

单支膜空重(kg)

~30

~45

~42

~35

30

冲水重量(kg)

70

60

过滤类型

内压

内压

内压

内压

外压

主要应用

反渗透预处理

说明:NORIT卧式膜与此表所列立式膜参数相同,设计时考虑配置压力容器。

4、设计导则

1)内压式

由于表格太大,无法添加到里面,此后在添加

2)外压式

三、超滤工程设计实例(以NORIT膜为例)

3.1、原水分析

项目用途:反渗透预处理

超滤产水量 :Q=100m3/hr

原水水质其他指标见下表

表3-1 原水水质实例

原水类型

工业给水超滤系统典型设计(二) 密理博超滤系统

地下水

水温

25℃

浊度

<10NTU

硬度

固体悬浮物

<5 mg/L

Fe2+

0.05

色度

总含盐量

COD

油含量

pH

8.3

3.2、预处理的选择

预处理条件根据具体水质选择,采用100μm预过滤器作为超滤保安滤器并采用死过滤的操作方式。

3.3、选择膜材料及膜组件型号

参照膜元件参数表格进行选取,投标时根据标书要求选取合适膜元件进行设计。

3.4、膜透量和回收率的确定

参考附表3-1中的数据,选择合适的超滤平均水透量。此设计选用透量V=60L/m2•hr,设计问题温度25℃。

若设计温度不是25℃,都应当除以温度系数,温度校正系数见式(5-1)。

G=(1+0.0215)Δt (5-1)

Δt=25-t

3.5水量和超滤膜堆计算

3.5.1设计产量的计算

选定每30分钟(t1)一次反洗,反洗时间40 s(t2),反洗前后各一次正洗,正洗时间10s(t3)。

每次反洗正冲时间t 4以120s 计。

每天反洗次数为M=(3600×24)/(t1×60+t4

=(3600×24)/(30×60+120)

=45次

每天反洗及正洗时间为t反洗正冲=t4×M=120×45=5400s

每天的真正产水时间为t=24×3600-t反洗正冲=24×3600-5400=81000s=1350min

因每天的实际产水量只有1350分钟,而客户需要连续产水为Q=100m3/hr,故每小时需产出客户需要的产水量Q为:

Q=Q×24×100/ t =100×24×60/1350=106m3/hr。

本工艺采用超滤产水进行反洗,考虑反洗水通量为产水通量的4倍,反洗通量取250L/m2*hr,正洗水为原水,正洗水流量与产水水量同。

故每天反洗正洗水量(Q正冲反洗)为:

Q正冲反洗=4Q设计×M×t2//3600×24

=4×100×45×40/3600×24

=8.33 m3/hr

综上:每小时的真正产水量(Q设计)为:

Q设计=Q+Q反洗正洗

=106+8.33

=114.33m3/hr

3.5.2超滤组件计算:

所需超滤膜面积(S)为(按实际产水通量计算):

S=Q设计/V=100/0.060=1667m2

需用NORITSXL225-FSFC组件数为:S/40=1666.67/40=41.67支(约为42支)

说明:若选用立式膜,则按42支选取;若选用NORIT卧式膜,由于配置膜壳为每支膜壳配4支膜,则选取40支NORIT卧式膜;此时核算设计实际产水通量为:

V=100/(40×40)=0.0625m3/m2*hr=62.5L/m2*hr

表观产水通量:

NORIT 立式膜V=114.3/(42×40)=0.068m3/m2*hr=68L/m2*hr

NORIT 卧式膜V=114.3/(40×40)=0.071.4m3/m2*hr=71.4L/m2*hr

3.6.3超滤膜堆的设计(以NORIT膜为例)

采用NORIT立式膜元件:本方案中一套超滤膜堆共42支组件;

采用NORIT卧式膜元件:本方案中一套超滤膜堆共40支组件,配置10支75psi八英寸压力容器;

3.6.4超滤原水泵的选择:

按3.6.1中的计算,超滤原水泵的流量为120m3/hr

超滤原水泵的扬程选择约为30m(此方案选用恒流控制,用变频器控制原水水泵,请考虑过滤器压力损失)

3.7、超滤其他操作条件的设计

3.7.1反洗设计

此方案选定每30分钟一次反洗,反洗时间40s,反洗水为超滤产水。

反冲洗水量为4×Q设计=420m3/hr。

反洗水泵扬程约为28m。

3.7.2正洗设计

本方案中采用每次反洗前后各一次正洗,每次正洗t3=15s,正洗水可用原水。

正洗可与原水水泵共用一台。

正洗水量为进水水量为120m3/hr。

3.7.3化学清洗设计

化学清洗水量为每支组件通量选取为90~125L/m2·hr,

故 化学清洗水泵流量为:42×40×120/1000=192 m3/hr

化学清洗水泵扬程为:P=0.30MPa。



  

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