反滲透能耗計算

A. 反滲透法的特性

反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機物等。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦鹹水裝置,是解決無電和常規能源短缺地區人們生活用水問題的既經濟又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用於海水淡化,也適合於苦鹹水淡化。現有的淡化法中,反滲透淡化法是最經濟的,它甚至已經超過電滲析淡化法。由於反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發生相變化,膜僅起著「篩分」的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現有海水和苦鹹水淡化中,反滲透法是最節能的。反滲透膜分離的特點是它的「廣譜」分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。 與其他水處理方法相比具有無相態變化、常溫操作、設備簡單、效益高、佔地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優點。反滲透法脫鹽率及產水純凈程度都比電滲析法高,出水水質優於我國《生活飲用水衛生標准》,對高氟低礦化度苦鹹水通過反滲透法淡化,出水水質可達到我國《飲用純凈水衛生標准》。有資料表明,反滲透法淡化苦鹹水的能耗———電耗、水耗均低於電滲析法,而且反滲透法設備結構緊湊、佔地面積小、運行效果穩定可靠、符合「清潔生產」要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦鹹水淡化方法。
採用反滲透法對不同含鹽量的苦鹹水進行脫鹽淡化,淡化過程中,系統運行穩定。系統的脫鹽率達96 %以上,淡化水水質達到國家生活飲用水標准。反滲透系統苦鹹水淡化裝置具有較強的適應性,可根據原水的水質情況,調整運行參數來實現對不同含鹽量的苦鹹水連續進行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設備。 在水處理方面使用反滲透技術在全世界的公認度：
1、Harvard美國哈佛大學醫學院檢驗合格。
2、美國國家衛生試驗所檢驗標准。
National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
3、美國LOMA LINDA大學醫學院檢驗合格。
4、美國加洲ORANGE COUNTY自來水管理局獎賞。
5、Dr.T.C.McDANIEL美國醫學學會推薦。
6、Wcts檢驗合格。
7、CCEL檢驗超標准。
8、NASA美國太空總署採用太空梭裝備。
9、Coca cola（可口可樂）公司採用。
10、美國海軍採用使海水變淡水。 給水預處理對反滲透法安全運行是至關重要的。無論地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有機物和無機物。雖然反滲透能截留這些物質,但反滲透主要是用來脫鹽。如果反滲透給水中含有過多的濁度、懸浮物質,這些物質將會淤積在膜表面上,此外還可使水中硬度過高而結垢,這些將使流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢的嚴重結果。另外不同膜材料具有不同的化學穩定性,它們對p H、余氯、溫度、細菌、某些化學物質等的穩定性也有很大的影響,對給水預處理的要求也不同。一般來講,膜組件生產廠商均會提出給水水質指標。這些指標包括:
(1) 淤泥密度指數( S D I) 。該指數能較好地反映給水中膠體、濁度和懸浮物的含量,給水預處理後, S D I 越低對膜組件的使用年限越長, 一般要求S D I ≤4 。降低給水中的S D I ,可採取絮凝、沉澱、過濾等方法。
(2) p H。復合膜耐p H 范圍較寬(2～11) ,而三醋酸纖維素耐p H 范圍較窄(3～8) ,超過規定范圍膜易水解。調節p H 的另一個目的是降低給水中的鹼度。
(3)鹼度。鹼度是度量水樣中和酸的能力,能與酸中和的物質是氫氧根離子、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽和磷酸鹽等,鹼度與氫氧化物和碳酸鹽結垢有密切關系。鹼度過高就必須用酸中和加以破壞。
(4) 溫度。不同膜材料的耐溫能力有所不同。如復合膜耐溫可高達45 ℃,而三醋酸纖維膜則不能超過35 ℃,水溫度過高還會增加膜的壓密性,膜組件產水量會大大下降。此外較高的水溫( 超過25 ℃) 會加速細菌的繁殖,這時更要注意滅菌措施。
(5) 鐵錳的含量。鐵、錳易造成膜面上污垢的沉積。
(6) 硫酸鹽。硫酸鹽(如CaSO4 ) 不易清除,當硫酸鹽和鈣、鎂含量較高時,必須注意加防垢劑,嚴格控制水的回收率。
(7) 硬度。硬度主要指鈣離子和鎂離子的含量,它是碳酸鹽垢和硫酸鹽垢的主要成分。通過計算水中Lange2lier 飽和指數、Stiff 和Davis穩定指數可判斷結垢的趨勢。
(8)余氯。加氯滅菌也是反滲透淡化過程中不可少的過程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差別。三醋酸纖維素耐氯性能較好,可耐1. 0 mg/ L 的余氯,而復合膜則只能在低於0. 1 mg/ L 下運行。通過加入亞硫酸氫鈉可以降低余氯。
(9)總有機碳( TOC) 。TOC 過多可能引起微生物的污染,特別是經過殺菌消毒過程,如水溫較高,消毒分解的有機物,正是細菌的餌料,以致殘存的細菌繁殖更快,醋酸纖維素膜對此非常敏感。降低給水中的TOC ,可通過活性碳吸附。 雖然反滲透系統運行已證明是可靠的,但產生的故障報道也不少,如給水預處理不當、沒有按規定控制各種運行參數,均系操作不當引起。因此,反滲透淡化系統安全運行必須注意以下問題:
(1) 定期測試S D I 指數。S D I 過高,會造成膜組件的不可逆污染,縮短組件的壽命。
(2) 控制回收率。回收率過高,一方面使難溶鹽的組分超過溶度積而結垢,另一方面組件里的濃水流速過低,易於產生濃差極化引起結垢,同時不利於把水中膠體、懸浮物等排出。
(3) 注意膜組件的壓差。膜組件的初期壓差是很小的,如若壓差增大較快,預示膜組件被污染或結垢,必須查出原因,並予以糾正。
(4) 注意產水量和脫鹽率的變化,通常與壓差變化同時出現。如在短時間內,產水量和脫鹽率明顯變化,必須檢查預處理系統運行是否正常,如加葯量是否合適、過濾器是否漏砂等。 (1)反滲透系統對二價及多價陽陰離子的截留效果高於單價離子(表1) 。
表1 陰、陽離子截留率( %)
陽離子陰離子
Fe3 + Ca2 + Mg2 + K+ Na + SO2 -4 Cl - F - HCO -3
100. 0 98. 8 99. 5 98. 5 96. 5 98. 4 96. 4 96. 0 94. 7
(2 )反滲透系統對水質極差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦鹹水中的溶解性總固體、總硬度、鐵、錳、鈣、鎂、鉀、鈉、硫酸鹽、氯化物、二氧化硅等無機鹽的去除率為96 %～100 %;總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性固體等指標去除率大於 98 % ,出水水質優於國家和國際水質標准.
(3)反滲透系統對人體健康危害較大的氟化物去除率為96 % ,六價鉻去除率為92. 5 %。
(4)反滲透系統對污染性及毒理學指標、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %～83 %,低於上述無機鹽類去除率,但原水中污染性指標含量相對較低,40 %～83 %的去除率完全可以滿足生活飲用水衛生標准要求。
(5) 苦鹹水中,微生物含量在地表水、地下水中差異較大,反滲透系統對細菌總數檢測的去除率從44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明顯。
(6) 原水中毒理學指標及部分理化指標如銅、鋅、鉛、鉻、鎘、銀、汞、硒、氰、揮發酚類、三氯甲烷、四氯化碳、苯並(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均較低,大都低於檢驗方法的檢出下限,不做加標檢驗,難以從運行水質指標中確定反滲透器對它們的去除效果,但根據中國預防醫學科學院環境衛生監測所1997年7 月對一些反滲透裝置加標檢驗報告來看,上述指標的去除率絕大部分達到100 %。 鍋爐補給水、除鹽水設備------各種蒸汽鍋爐、火力發電廠、熱水爐、石化熱力鍋爐等補給水。
中水、廢水回用設備------石油化工、鋼鐵、市政、紡織印染等工業領域的中水、廢水回用。
電子工業用超純水設備------單晶硅、半導體晶片切割製造、半導體晶元、半導體封裝、引線框架、集成電路、液晶顯示器、導電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產品及各種元器件等生產工藝用純水。
一般工業用純水設備-----鍍膜玻璃、電鍍、表面塗裝、紡織印染、工業配液、工業產品清洗等用水。
生物醫葯行業用純水設備-----針劑、粉針劑、大輸液、生化製品用水、醫用無菌水、口服液等符合GMP標准。
精細化工行業用純水設備------化工工藝用水、化學葯劑、化妝品等用純水。
飲料、食品行業水處理設備---飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水、天然水、礦化水、啤酒生產用水、白酒勾兌用純水。
苦鹹水淡化、海水淡化設備。
膜分離設備--葯物分離、回收、濃縮、提純設備。
生活飲用水處理、賓館、樓宇、社區優質供水設備、直飲水工程。

B. 反滲透產水（一根壓力容器）怎麼計算求高手解答。

按膜技術手冊，膜產水率為15%（單支）。按一根壓力容器裝3條膜，高壓泵流量10T/H計算。
第一條膜產水1.5T,第二條膜（10-1.5）×0.15=1.275T，第三條膜（10-1.5-1.275）×0.15=1.08375T
三條膜共產水1.5+1.275+1.08375=3.85875T/H

條件：完全符合技術手冊測試條件下可按這種方式計算。

有興趣可深入探討：QQ664792363

C. 反滲透膜的性能指標

經常有客戶問到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標。通常分為三個：脫鹽率、產水量、回收率。

1.RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率

RO反滲透膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透膜對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（反滲透膜使用時間越長，化學清洗次數越多，反滲透膜脫鹽率越低）對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小於100的有機物脫除率較低。

反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法：

RO膜的鹽透過率=RO膜產水濃度/進水濃度×100%

RO膜的脫鹽率=（1–RO膜的產水含鹽量/進水含鹽量）×100%

RO膜的透鹽率=100%–脫鹽率

2.RO反滲透膜的產水量和滲透流率

RO膜的產水量——指反滲透系統的產水能力，即單位時間內透過RO膜的水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。

RO膜的滲透流率——也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天（GFD）表示。過高的滲透流率將導致垂直於RO膜表面的水流速加快，加劇膜污染。

3.RO反滲透膜的回收率

RO膜的回收率——指反滲透膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據反滲透系統中預處理的進水水質及用水要求而定的。RO膜系統的回收率在設計時就已經確定。

（1）RO膜的回收率=（RO膜的產水流量/進水流量）×100%

（2）反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下：

反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產水量/進水量×100%

反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產水濃度/進水濃度×100%

D. 二級反滲透醫用水處理成本按每小時出水1噸來算

如果抄進水是純凈水襲的話，即使是1噸水出水，運行成本也會比較低，主要是電費（葯劑費用幾乎可以忽略的）。按照二級反滲透產水耗電1度以及二級產水提升耗電0.5度計算，則噸運行成本在1.2-1.5元（不計算原水成本）。
謝謝！

E. 求大神，有誰知道關於反滲透膜的相關數據，比如所需壓強，每小時出水量等等或者有相關計算公式更好。求

A=`Q_g/q`
式中`Q_g`--供水流量g/s；
q--膜的平均透水率g/`cm^2`·s，可按下式計算：
q=`K_w`(Δp-Δπ)
式中`K_w`--膜的水滲透系數，g/`cm^2`·s·MPa；
Δp--供水壓力與淡水壓力的差值，MPa；
Δπ--供水與淡水的滲透壓力差，MPa。實際使用的工作壓力一般比滲透壓大3～10倍。

壓強計算公式
嚴格的推導證明可見於各版本《流體力學》或水力學。我這里簡易證明如下：在靜止的液體中，任取一個底面為正方形（正方形與水平面平行），高為深度的液柱進行受力分析。作用於液柱上的力有液柱的重力 G =密度*g*h*S ，方向鉛直向下；作用在液柱表面的大氣壓力 Fo=PoS,方向鉛直向下；作用在液柱底面的液體壓力 F=P*S,方向鉛直向上；作用液柱的四個側面上的壓力都是水平方向的，兩兩自相平衡。 作用在液柱鉛直方向上有 向下的重力 G 、向下大氣壓力 Fo,向上的水壓力 F，因為在鉛直方向受力也是平衡的，所以 F=Fo+G，即
P*S = PoS+ 密度*g*h*S，約去S得 P = Po+ 密度*g*h 。如果不計大氣壓力，只計液體本身產生的壓強，則 P = 密度*g*h

F. 反滲透如何根據電導率計算回收率

反滲透如何根據電導率計算回收率？反滲透系統的回收率主要有根據膜元件串聯的長度和是否有濃水循環以及循環流量的大小等一些條件來決定的。
假如系統在沒有濃水循環的情況之下，要根據膜元件所串聯的數量來確定系統最大的回收率。

電導率的物理意義是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強，反之越小。另外，不少人將電導跟電導率混淆：電導是電阻的倒數，電導率是電阻率的倒數。

針對多級反滲透設備如何進行計算回收率，根據不同的情況做了不同的規定。對於一級反滲透，第一級回收率(r1)r1=第一級產水量/第一級進水量 ×100％；第二級反滲透的回收率為r2=第二級產水量/第二級進水量×100％。而二級反滲透的回收率並不是兩個級別反滲透系統回收率的乘積得到的。第二級反滲透系統的濃水不是排放掉了，而是又重新迴流到一級反滲透的入口處。因此，多級反滲透設備的回收應當按以下標准計算：系統回收率=總的產水量/總的進水量×100％。

在某些情況下對於小型反滲透裝置也要求較高的系統回收率，以免造成水資源的浪費，此時在設計反滲透裝置時就需要釆取一些不同的對策。最常見的對策是釆用濃水部分循環，即反滲透裝置的濃水只排放一部分，其餘部分循環進入給水泵入口，此時既可保證膜元件表面維持一定的橫向流速，又可以達到用戶所需要的系統回收率。膜分離會產生降低系統造價，但是過高的回收率又會降低膜的出水水質、增加膜的濃差極化度。通過試驗確定出單支膜的最佳回收率為20%。

G. RO反滲透膜4040的每小時出水大概多少

RO反滲透膜4040的每小時出水大約為0.2m³/h。

這個要看以下的幾個因素

1、溫度

2、進水SDI

3、進水壓力

常規設計，溫度25℃左右，進水壓力10bar左右

當進水SDI在5以下時，單只膜的通量13.6-23.8LMH

當進水SDI在3以下時，單只膜的通量23.8-30.6LMH

當進水SDI在1以下時，單只膜的通量34-51LMH

建議按照下限來選型：

一般4040膜的面積是90ft2，即8.36m²，取SDI在3以下，通量為23.8

單只膜小時產水量=8.36*23.8/1000=0.2m³/h

(7)反滲透能耗計算擴展閱讀：

RO膜工作原理：

要了解反滲透，首先要了解「滲透」的概念。

滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分並不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止，這一過程稱為滲透。然而，要完成這一過程需要很長時間。

但如果在含鹽量高的水側，施加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向向反方向滲透，而鹽分剩下。

因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。

反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。

反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為：N=Kh(Δp－Δπ) （式中Kh為水力滲透系數，隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差）。稀溶液的滲透壓π為：π=iCRT（式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為絕對溫度。）

反滲透通常使用非對稱膜和復合膜，所用的設備主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發展。

現已大規模應用於海水和苦鹹水淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，並與離子交換結合製取高純水，其應用范圍正在擴大，已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

H. 反滲透膜是什麼

通俗理解：反滲透膜技術，可將溶液分離，制備出所需水質！反滲透膜版又稱逆滲透膜，是一種以權壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。反滲透膜脫鹽層的材料主要為芳香聚醯胺。此外還有哌嗪醯胺、丙烯-烷基聚醯胺與縮合尿素、糠醇與三羥乙基異氰酸酯、間苯二胺與均苯三甲醯氯等。反滲透膜的結構，有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚醯胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用於分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用於純水制備和水處理行業中。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近些年迅速發展。

I. 多級反滲透系統的回收率如何計算

A1=第一級產水量/第一級進水量 ×100％ 對於第二級反滲透系統，其第二級系專統回收率（A2） 屬A2=第二級產水量/死二級進水量×100％ 可以肯定地說，二級反滲透系統的系統回收率不是第一級反滲透系統回收率乘以第二級系統回收率，因為第二級反滲透系統的濃水不是排放掉了，而是又重新迴流到一級反滲透的入口處。此時計算系統回收率應該採用如下公式 系統回收率=總的產水量/總的進水量×100％ 對於多級反滲透系統，其系統回收率也是按照上述公式來計算。

J. 反滲透系統回收率如何計算

反滲透系統的回收率主要有根據膜元件串聯的長度和是否有濃水循環專以及循環流量屬的大小等一些條件來決定的.
假如系統在沒有濃水循環的情況之下,要根據膜元件所串聯的數量來確定系統最大的回收率.
針對多級反滲透設備如何進行計算回收率,根據不同的情況做了不同的規定.對於一級反滲透,第一級回收率(r1)r1=第一級產水量/第一級進水量 ×100％；第二級反滲透的回收率為r2=第二級產水量/第二級進水量×100％.而二級反滲透的回收率並不是兩個級別反滲透系統回收率的乘積得到的.第二級反滲透系統的濃水不是排放掉了,而是又重新迴流到一級反滲透的入口處.因此,多級反滲透設備的回收應當按以下標准計算：系統回收率=總的產水量/總的進水量×100％.