Другие предметы \ Современные технологии водоподготовки

Проектирование систем обратного осмоса с использованием программного комплекса ROSA, страница 7


7. Выбор количества стадий.

Количество стадий определяется как количество рядов (серий) напорных корпусов, которые проходит вода от входа до выхода. Каждая стадия состоит из определенного количества напорных корпусов, работающих параллельно. Количество стадий есть функция от планируемой производительности системы, количества элементов в корпусе и качества питающей воды. Чем выше общая производительность системы, ниже качество питающей воды, тем длиннее может быть система («цепочка стадий») и больше количество элементов в ряду (серии).

Это иллюстрирует таблица 4.

Таблица 4.

Количество стадий и общая производительность системы при обратноосмотической фильтрации солоноватой воды.

Общая производительность системы, %

Количество одинаковых позиций элементов

Количество стадий

(6-ти элементные корпуса)

40 – 60

6

1

70 – 80

12

2

85 – 90

18

3

Для повышения общей производительности в одностадийных системах используют рециркуляцию концентрата.

8. Выбор соотношения количества элементов на каждой стадии.

В системах фильтрации солоноватых вод, соотношение количества элементов на предыдущей и последующей стадии составляет обычно 2:1 для 6-тиэлементных корпусов и меньше, если используются более короткие корпуса.

При двухстадийном опреснении морской воды с использованием 6-тиэлементных корпусов соотношение количества элементов на 1-й и 2-й стадии составляет 3 : 2.

Идеальная организация системы такова, что каждая стадия действует как одна из одинаковых частей конверсии системы, предполагая что все напорные корпуса содержат одинаковое число элементов в системе с n стадий.

Коэффициент соотношения количества рулонных мембранных элементов на предыдущей и последующей стадии вычисляется из соотношения:

                                               (7)

Для систем с количеством стадий n можно также записать выражение для коэффициента R, связывающее количество стадий n и общую конверсию системы Y:

                                                           (8)

Используя это соотношение можно посчитать количество корпусов на каждой стадии.

Таким образом, для двух (n=2) и трехстадийных (n=3) систем количество корпусов на первой стадии равно:

                         для n=2

                         для n=3

                                                                                               (9)

            Другим аспектом в выборе верного решения по напорным корпусам является поток питающей воды на входе и поток концентрата через корпус на последней стадии. Количество корпусов на первой стадии должно быть выбрано с учетом того, что поток питающей воды на 8-ми дюймовый корпус составляет 8 – 12 м3/ч. Также количество корпусов на последней стадии должно выбираться с учетом результирующего потока концентрата больше минимального 3,6 м3/ч.

            9. Баланс потока пермеата (фильтрата).

            Поток пермеата с элементов расположенных в «хвосте» систем (элементы расположенные в концентратном конце) как правило, ниже чем с элементов на входе. Это результат падения давления в направлении питающая вода – концентрат и увеличение осмотического давления при переходе от питающей воды к концентрату. Это следует из соотношения 2:

Qn/ (Fτ) = K(p – Δπ)    =>     Qn = K . F . τ (p – Δπ)

const

            При падении давления, а также при увеличении разности осмотических давлений питающей воды и концентрата поток пермеата будет снижаться. Соотношение потоков пермеата в начале и в конце системы может быть весьма высоким при наличии следующих условий:

  • Высокая степень конверсии (производительность) системы;
  • Высокое солесодержание питающей воды;
  • Низкое давление на мембранном блоке;
  • Высокая температура питающей воды;
  • Новые мембраны.
Скачать файл