反渗透系统特殊工艺（二）

5.4.4 什么是段间加压工艺？ 

为平衡反渗透膜系统的前后段通量，可以在前段浓水管路中加装段间加压泵，以增加后段的纯驱动压，从而增加后段产水通量，以达到平衡通量之目的（图5.4.4）。

离心泵的特点是出口压力为进口压力加水泵增压，系统中首段膜压降一般不超过0.3MPa，两段的渗透压差一般不超过0.3MPa，欲保持前后段通量平衡的段间加压或段间泵压力不超过0.6MPa。而且，增加后段压力即增加后段通量时，为保持系统平均通量，应降低前段通量即降低前段压力，所以增设段间泵条件下，高压给水泵的工作压力相应降低。由于除浓水阀门外，不存在淡水背压阀等耗能器件，段间加压工艺是节能型通量平衡工艺。 

段间加压工艺中也要配置前后段的流量计，并根据实际段通量进行加压调节。对于有机污染即全段污染较重系统，应保持较高的前后段通量比；对于无机污染即后段污染较重系统，应保持较低的前后段通量比。 

5.4.5 什么是膜品种配置工艺？ 

在5.3节中已经介绍了膜元件品种中高产水量与低产水量的概念，例如在特定压力等条件下，海德能公司CPA3膜品种元件的产水量为0.75m³/h、脱盐率为99.53%；ESPA2膜品种元件的产水量为0.97m³/h、脱盐率为99.62%；故CPA3的产水量低于ESPA2。因此，如果系统前段配置低产水量的CPA3膜品种，系统后段配置高产水量的ESPA2膜品种，可以使前后段通量趋于平衡（见图 5.4.5）。

5.4.6 三类均衡通量工艺的特点是什么？ 

淡水背压、段间加压与膜品种配置三项均衡段通量工艺中，膜品种配置工艺无需增加设备及投资，但均衡效果不可调节，可选择的膜品种也受到限制。淡水背压工艺增加的设备简单，均衡通量效果明显且可调，但系统能耗增加、系统效率降低。段间加压工艺增加水泵一台，设备投资最高，工艺较为复杂，但均衡通量效果明显并可调，且系统能耗未变，系统效率较高。 

5.4.7 膜元件参数的离散特性是什么？ 

无论是干膜还是湿膜，即无论是否存在出场测试参数，各个膜品种元件的产水量、透盐率及膜压降均存在一定的离散性。图5.4.7示出某膜品种部分抽测元件的透盐率及产水量的参数分布，而各厂商均未公布膜压降参数。

系统运行后膜元件必然受到不同性质、不同程度的污染，其清洗效果也各不相同，从而造成系统中各膜元件参数更大幅度的离散特性。特别是离线清洗元件，清洗结束时均有性能测试报告，即可给出特定测试条件下的产水量、透盐率与膜压降三大指标参数。因此，新膜元件系统或清洗重装系统的膜元件装配时，存在一个不同性能参数元件的最佳排列方式问题。所谓最佳排列方式的目标可以是段通量比最小，也可以是系统脱盐率最高（即系统透盐率最低）。

5.4.8 什么是反渗透膜系统运行模拟软件？ 

目前，各膜厂商均推出针对自身膜产品的设计软件，构成了反渗透系统设计计算的基本工具。经典意义上的设计软件，应能根据用户提供的系统进水水质条件、系统淡水流量要求与系统淡水水质要求等三大设计依据，直接计算得出反渗透膜系统的膜品种、膜数量、膜排列等膜堆参数，计算得出给水泵及膜外壳的规格与数量等主设备参数，并得出系统回收率等设计指标，从而形成完整的系统设计方案。由于反渗透系统设计问题的复杂性质，各厂商尚未开发出一套具备经典意义的设计软件。现有的软件仅仅依据系统进水水质条件及系统淡水流量要求，并在人为给出膜品种、膜数量、膜排列等膜堆参数基础上，模拟计算不同工况条件下的系统运行参数。所谓的设计方案是指，能够满足淡水流量与淡水水质等要求，并可获得较高系统回收率及较低系统费用的系统配置方案。各膜厂商提供的设计软件仅可模拟计算具有相同性能元件膜品种系统的运行工况，而未能模拟产水量、透盐率及膜压降等性能参数离散膜元件系统的运行工况。针对上述现象，天津城市建设学院膜技术中心开发了“反渗透膜系统运行模拟软件”（图5.4.8），其主要特征是参与系统模拟的各个膜元件的产水量、透盐率及膜压降等性能参数均可存在差异，从而为离散膜元件参数系统提供了运行模拟的有效工具。