陶氏膜
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給定系統内陶氏膜元件總體性能動(dòng)态變(biàn)化趨勢圖剖析

時(shí)間(jiān):2019-12-06 09:23:43   作者:陶氏膜

系統性能就是系統内每一支陶氏膜元件性能的綜合表現,下圖總結瞭給定系統内陶氏膜元件總體性能動态變化趨勢,說明瞭在含6芯元件壓力外殼的2:1排列系統中,5種不同的陶氏膜元件性能參數是如何随元件在系列中的位置而發生變化的。

給定系統内陶氏膜元件總體性能動(dòng)态變(biàn)化趨勢圖剖析

陶氏膜系統的操作情況:回收率75%,水溫25℃,進水滲透壓1.4bar(20psi,含鹽量約相當於2,000mg/L)。下圖爲8英寸BW30元件在2:1排列系統中每支元件性能變化趨勢。

給定系統内陶氏膜元件總體性能動(dòng)态變(biàn)化趨勢圖剖析

元件在系統(tǒng)中的位置(段位-元件在壓(yā)力容器中的位置)

調(diào)整進口壓力使得首支BW30-8040(原BW30-330)元件的産(chǎn)水量爲28.4m3/d(7,500gpd),此時爲該陶氏膜元件在進水爲SDI15<3的井水時的允許産(chǎn)水量的高限值。


圖中上面的變(biàn)化曲線顯示瞭(le)每一支元件産水量很有規律地随陶氏膜元件在系統中的順序遞減,由首段的頭一支元件的28.4m3/d(7,500gpd)到次段末端一支元件的12.5m3/d(3300gpd),平均爲22m3/d(5,800gpd),約爲頂高容許産水量的77%。


産水流量降低的原因是淨滲透推動力,DP Dp均勻性地遞減(DP爲陶氏膜正面進水壓力與膜背面産水壓力之間的壓差;Dp爲兩者之間的溶液滲透壓之差)。由圖中下面的兩條變化曲線可明顯地看出,上方的一條曲線表示每一支陶氏膜元件進水壓力Pfi如何随每一支元件内上遊濃水的壓力損失而減低的。而下方的一條曲線表示,當含鹽量低的産水不斷從上遊元件取出後,留下來越來越濃的濃水作爲下一支陶氏膜元件的進水,這樣下一支元件的進水滲透壓pfi如何随之增加的。這兩條壓力曲線的差值大約等於淨滲透過程的推動力。


圖中的中間部分的曲線較不明顯但表示兩個很重要的效應,圖的左坐标表示每一支陶氏膜元件的回收率如何按順序變化的,變化曲線的中斷處代表瞭(le)從首段進入次段,一般而言,單支膜元件的回收率在每一段内均按順序逐漸增加,但首段增加得較明顯,系統設計工程師在使用陶氏膜系統設計軟件時,須確認首段末端一支元件不要超過規定的回收率限值。随著(zhe)元件回收率的逐漸增加,由於濃差太大之故,膜元件将經受更高的實際滲透壓,如果讓其惡化下去,會導緻産水量的降低,産生陶氏膜面結垢或污堵。