膜系统参数的标准化与运行（四）

5.5.8 反渗透中试设备能够模拟运行系统中哪些工况？ 

反渗透系统设计中的重要指标是系统回收率，最高回收率主要决定于进水中难溶盐浓度和阻垢剂品种与浓度。过高回收率将造成系统的无机盐结垢，过低回收率将造成水资源的浪费。在单支膜的实验装置中淡水流量与进水流量之比为元件回收率；为防止元件浓差极化度超过1.2或使浓淡比不超过5∶1，试验装置的元件回收率不得超过15%。实验装置中淡水流量与给水流量之比为装置回收率；为模拟实际系统的回收率，试验的装置回收率应保持为系统回收率。为同时保证元件与装置两个回收率，则需要给出足够的回流浓水。当实验的装置回收率与元件回收率分别为系统回收率与15%，并能保持特定时间（如一个月），则可验证实际系统可以在相应的系统回收率条件下稳定运行该特定时间。如届时的中试装置工作压力大幅上升，说明系统收率过高或阻垢剂投加不当；如届时的中试装置工作压力升幅过小，说明系统收率过低且尚存上升空间。如果中试装置的进水压力模拟实际系统最末端元件的运行压力（即模拟该元件的纯驱动压与膜通量），则中试装置可以较好地模拟系统末端元件进水条件以及无机盐污染，甚至可以模拟该元件的脱盐率。由于系统有机污染可以通过强化预处理加以削弱，所以较好模拟末端元件的中试试验可在 一定意义上代表实际系统运行工况。 

5.5.9 反渗透中试设备不能模拟运行系统中哪些工况？ 

系统设计中的另一重要指标是系统脱盐率，由于系统中各流程位置元件的产水水质不等，故只模拟末端元件工况的中试装置的脱盐率低于实际系统的脱盐率。一般反渗透系统12m流程中各位置元件的纯驱动压具有较大差异，前后端元件的膜通量可以相差2～3倍，前后段元件的平均膜通量可以相差1.5倍。因此，只有单支膜元件的中试装置无法有效模拟实际系统的膜通量。膜元件进水侧与浓水侧压力之差称为膜元件压降，卷式膜压降不得超过70kPa，而膜压降主要决定于元件给浓水平均流量与元件污染程度。实际系统首端元件的回收率极低，给浓水平均流量极高，无污染条件下的元件压降最大，故较好模拟末端元件工况的中试装置无法有效模拟实际系统的膜压降。 

5.5.10 什么是反渗透中试设备的最佳模式？ 

上述几个问题的分析表明，单支膜元件的中试装置可以较好地模拟系统流程末端元件的运行工况， 进而可在一定意义上代表实际系统运行工况，但无法模拟实际系统中内容丰富的多个工位上的多项参数。这一问题也正是目前大量出现的中试成功而工程失败的主要症结之一。相比之下，2-1排列18支2540膜元件构成的中试装置，尽管在排列比例、元件规格及沿程阻力上与实际系统存在一定差异，但可以更全面更直接地模拟实际系统的流速分布、压力分布、通量分布、 收率分布、压降分布及污染分布。尽管18支2540元件与1支8040元件的流量、压力及占用空间上的差别不大，但可以并应该配置更多的检测仪表，故中试装置的设备成本将相应增加。 

5.5.11 反渗透系统的换膜周期是多长？ 

当反渗透系统经清洗仍不能满足产水量或脱盐率等使用要求时则需要进行膜元件的更换。如能具有良好的预处理工艺并能保证良好的预处理效果，且进行了及时有效的系统清洗，反渗透系统一般的换膜周期应为三年甚至更长时间。一般而言，地下水与地表水等自然水体、冷却循环浓缩水、市政污水厂二沉池出水等非特殊污水作水源的系统，换膜周期应不短于三年。如果该周期过短应认真检查预处理出水水质、膜系统运行工况以及阻垢剂品种用量等方面，以寻找系统异常的根源。对于含油工业废水、高浓度有机废水特别是垃圾渗透液处理的系统污染较重，即使预处理工艺较强，一般换膜周期也应少于三年。