反渗透/纳滤系统设计

  一套完整的反渗透系统包括预处理系统、反渗透主机、后处理系统和清洗系统。通常用来衡量反渗透/纳滤系统性能的指标有三：产水流量、产水品质（脱盐率）以及运行的稳定性。反渗透系统设计的目的就是按照所要求的产水量和产水品质，对给定的原水进行合理的设计，选择合适的膜元件，尽量降低系统的运行压力、提高系统的回收率，降低系统的污染速度，延长系统的清洗周期，降低清洗频率，延长膜的使用寿命，使系统可以长期稳定地运行。
反渗透/纳滤系统的设计一般遵循以下一些步骤：
o 获取设计水源的水质分析报告；
o 选择合适的前处理方案；
o选择合适的膜元件；
o 确定合适的膜通量和所需元件数；
o 确定合适的回收率和排列方式；
o校验并优化设计。
回收率及排列方式的确定
 反渗透的段：指的是原水（或浓水）流经压力容器的次数。一般为了提高反渗透系统的回收 率，通常要把膜元件串联起来。一定数量的膜元件串联装在一个压力容器（膜壳）内，压力容器 按照一定的排列方式进行排列，给水/浓水流入个压力容器为段，段的给水/浓水在流入下一个压力容器为第二段。依此类推。
 反渗透的级：指的是反渗透的产水透过膜元件的次数。由于不同的行业对水质的要求不一样，为了取得更高品质的产水，需要对反渗透的产水再用膜进行处理，称为多级反渗透。通常海水淡化处理时多采用两级反渗透。由于第二级反渗透的给水为级反渗透的产水，品质很好，极少会污染，浓水可以回流到前一级作为前一级反渗透的进水。
影响系统回收率的因素:
因素一：系统回收率的大小受到浓水中盐份含量的限制, 其浓缩后易析出而形成垢类污染。以下为使用了高效阻垢药剂后, 浓水中几类特别要引起注意的化合物相对其饱和浓度的限定范围
因素二: Beta 值(浓差极化因子)是决定回收率的另一个重要指标。在反渗透系统中任何一段的每 支膜件，其Beta值应小于1.13（双级反渗透的第二级除外）。
因素三:其它影响回收率的因素还有透过液质量和渗透压等。

反渗透系统设计的其他注意事项
1、为防止膜被硬的颗粒划破，设计上要采用可靠的不带反洗的5μm保安过滤器；
2、高压泵在启动和停止时会产水水锤现象，如直接作用在膜元件上，会造成膜件的破坏，因此应采取相应措施进行预防，如采用变频泵、软起动或在高压泵的出口装设电动慢开门等。
3、反渗透系统设计时应注意压力容器的两端必须留有足够的空间，便于安装和更换膜元件。
4、为防止望远镜现象的出现，设计时，给水的流量不能超过设计准则规定的数值，单支膜元件的压力降不得超过10psi，单个压力容器的的压降不得超过60psi。
5、反渗透膜元件在任何条件下都不能承受背压，在设计上必须考虑静背压问题，对CA膜元件任何时候产品水侧的压力都不能高于给水/浓水的压力，对复合膜元件静背压必须小于5psi。
6、在反渗透系统设计时，应考虑在每次系统启动和停运时对膜元件进行低压冲洗，冲洗水应满足反渗透进水要求，采用RO产品水，同时考虑短期停运和长期停运保护。
7、反渗透清洗系统的设计应注意各段分别请洗，清洗的方向应与运行的方向相同，不可以反向清洗。
8、为使反渗透系统安全可靠地运行，应设置必要的仪表对系统的运行过程进行监控。一般需要装设的表计有温度表、压力表、流量表、pH 表、电导率表、氧化还原电位（ORP）表等。各仪表的 位置和作用见下表。