膜過濾設施的設計參數需要考慮哪些?

       設計膜過濾設施的主要參數有膜通量、水溫、壓力(膜壓差)以及回收率等。這些參數都是互相密切相關的,在設計時要充分慮。

1.膜通量
       膜通量是決定膜過濾設施的初期成本、運行成本以及所需占地面積的最重要因素。在設定膜通量時,要考慮膜的種類、原水水質、預處理等各種條件以及最DI水溫。還有,采用的過濾方式(死端過濾方式、錯流過濾方式)不同,膜通量也相異。
如果采用錯流過濾方式,用加大膜面流速的方法可以在一定程度上提高膜通量,但是動力費也相應增加。通常,膜面流速的值多設定在幾十厘米每秒到1m/s左右的范圍內。
日本《小規模供水系統膜過濾設施指南》要求,長期運行的平均膜通量大致為單位膜壓差(98.1kPa)時在0.5m3/(m2·d)以上。
2.水溫
       水的黏度隨水溫而變化,膜通量受水溫的影響很大(水溫越低,水的黏度就越大,膜通量也越小)。所以在設計膜過濾設施時,要充分考慮一年內的最DI水溫、最DI水溫時的需水量以及膜的溫度特性(水溫和膜通量的關系)。也就是說,不同控制方式在設計上重視不同的參數:用恒壓控制運行,最DI水溫時的膜通量最為重要;用恒流量控制運行,最DI水溫時的膜壓差最為重要。
水溫是設計上的重要參數。
3.壓力(膜壓差)
       如果將膜通量值設定得較高,膜過濾設施可以安排得比較緊湊,但是需要加大膜壓差。理論上膜通量和膜壓差成正比,但是實際上隨著膜壓差的增大,膜通量的上升程度逐漸變小,不成正比了。
如果使用泵加壓方式,一般來說,用MF膜時,保持膜壓差在200kPa以下,用UF膜時,保持在300kPa以下的狀態下運行。
另外,如果是用抽吸過濾方式,雖然理論上最大能達到100kPn以上(絕對值1004Pa以下),但是,如果抽吸壓的絕對值過大,膜過濾出水里的溶解氣體變成氣泡可能產生空氣堵塞現象,所以一般在一60kP以上(絕對值60kPa以下)的狀態下運行。
4.回收率
       回收率分為整個膜過濾設施的回收率和膜過濾設施的回收率兩種,膜過濾設施的回收率受物理清洗次數的影響很大,而物理清洗次數又受原水水質和膜通量的影響。膜過濾設施的回收率根據膜組件的形式不同,一般設計為90%以上。
       將物理清洗污水再次經膜過濾,或者將污水處理設備的處理水再送回原水側等措施,可以提高整個膜過濾設施的回收率。但是,要回收物理清洗污水還需要有其他設備,運行管理也稍微復雜一些因此,回收物理清洗污水時,必須考慮其效率性和經濟性等因素。