本发明专利技术公开了一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法，在膜片测试与组件测试条件不同的情况下，将膜片测试的压力跟进水盐浓度转换成与组件测试等同的压力跟浓度下所得到的单位面积膜片产水量，就可得出实际膜元件产水量，与现有技术相比，本发明专利技术的优点是：当某个型号的反渗透膜元件其单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算公式一旦确定，对后续通过膜片单位面积产水量了解将要卷制的膜元件产水量范围值提供有效帮助，提高膜片利用效率，根据单位面积膜片产水量的不同，可快速判断此类型膜片可卷制成何种通量要求的膜元件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，在膜片测试与组件测试条件不同的情况下，将膜片测试的压力跟进水盐浓度转换成与组件测试等同的压力跟浓度下所得到的单位面积膜片产水量，就可得出实际膜元件产水量，与现有技术相比，本专利技术的优点是：当某个型号的反渗透膜元件其单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算公式一旦确定，对后续通过膜片单位面积产水量了解将要卷制的膜元件产水量范围值提供有效帮助，提高膜片利用效率，根据单位面积膜片产水量的不同，可快速判断此类型膜片可卷制成何种通量要求的膜元件。【专利说明】-种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系 的计算方法
本专利技术属于反渗透设计基础及应用
，具体涉及一种反渗透膜片单位面积 产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法。
技术介绍
作为水处理的核也元件，反渗透膜是实现水处理领域深度过滤的关键，它是一种 模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，一般都是采用的高分子材料制成的。 例如醋酸纤维素膜W及芳香族聚醜脱膜和芳香族聚醜胺膜等。其表面的微孔的直径一般是 在0. 5?IOnm之间，透过性的大小是与膜的本身的化学的结构有一定的关系的。随着我国 的膜分离技术的不断的应用，反渗透技术W成为我国的应用的最成功的发展最快的技术之 一，我国的反渗透膜的工业的应用的最大的领域依然是为大型的锅炉补给水W及各种的工 业纯水，饮用水的市场的规模次之。环保W及电子和医疗，食品饮料W及化工行业的应用也 在逐渐的形成一定的规模。 目前，反渗透膜元件一般是由W下不同功能的材料组成；进水流道布、产水流道 布、反渗透膜片、集水管、Y型圈等；通过对反渗透膜片进行测试，选择合适的膜片性能来卷 制反渗透膜元件，产水流道布与集水管连接，并用胶水沿垂直于集水管的两边及平行于集 水管的底边与反渗透膜片背面密封，起到透过液的收集导流作用，进水流道布与反渗透膜 片正面接触，起到进水导流作用，最后将涂胶密封后的膜元件卷制成型，烘干后装配密封圈 使用。 不同型号反渗透膜元件，其性能表征的标准测试条件，通常是根据不同进水盐浓 度选择膜元件的合适运行压力，达到膜元件标称性能，衡量反渗透膜元件的主要两个指标 为脱盐率及产水量，本专利技术主要讨论膜片及膜元件产水量的影响因素、对应关系等。影响膜 元件性能中产水量的因素有很多；温度、产水流道布材质及结构、集水管内集水孔的数量及 排布、有效膜面积、膜片单位面积产水量等等，前几方面的影响因素更依赖于卷制过程中工 艺设计、原料的选择等，而膜片单位面积产水量则成为影响膜元件产水量的决定性因素，就 目前而言，在膜元件和膜片在不同测试条件下所得到的膜片单位面积产水量，与膜元件产 水量之间对应关系尚未被确定。
技术实现思路
为了更好的控制膜元件的性能，必须确切的知道单位面积膜片产水量与卷制成膜 元件后产水量对应关系，本专利技术提供一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算 关系的计算方法，通过该计算方法可直接通过单位面积膜片产水量Y直接得到其相应的膜 元件产水量X : 1)膜片测试与组件测试为同样压力、进水盐浓度下：膜元件产水量与单位膜片产水量 的对应关系为：理论膜元件产水量X=理论膜片产水量Y*理论有效膜面积S。 2)但在很多实际情况中，膜片测试与组件测试是在不同压力、不同进水盐浓度的 的情况下进行，此种情况我们可通过本专利技术提供的算法将膜片产水量的测试条件换算成与 组件等同的测试条件下的膜片产水量，即；实际膜元件产水量X/=与组件等同测试条件下的 膜片产水量Y/*实际有效膜面积S/。 上述可W看出，在膜片测试与组件测试条件不同的情况下，将膜片测试的压力跟 浓度转换成与组件测试等同的压力跟浓度下所得到的单位面积膜片产水量Y/，就可得出实 际膜元件产水量X/，为了便于理解，首先给出本专利技术技术方案的理论说明： 1、确定影响膜片单位面积产水量的因素： 影响膜片单位面积产水量的因素有：温度、压力、原水浓度、原水PH值W及膜片进水方 式等。 a、温麼。 温度对膜片、膜元件产水量影响较大，膜元件通常W 25C为标准测试温度，在该温 度下测的产水量作为膜元件或膜片的基准产水量，在其他温度下，均可W通过温度校正系 数矫正到标准温度下单位面积膜片的产水量或者膜元件的产水量，故温度不会对该种计算 方法产生较大影响。 b、进水盐浓度。 渗透压是水中所含盐分或者有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也会 增加，进水驱动压力的大小主要取决于进水中的含盐量。如果压力保持恒定，含盐量越高， 通量就会越低。通过做膜片通量-浓度实验进行数据分析，可W看出膜片通量随着原水浓 度的增加而缓缓降低，如图1所示。 _c、压力。 进水压力主要用于克服自然渗透压，经过多次做膜片通量-进水压力实验得到： 膜片的产水量（甜d)与进水压力（mpa)成正比关系，如图2所不。 d、进水方式： 因膜片及膜元件的最终形态不一致，膜片为平面结构，膜元件为螺旋卷式结构，则导致 二者的膜片透过水方式不同，膜片测试的水透过方式为垂直透过，膜元件测试的水透过方 式为螺旋错流透过。本专利技术考虑到膜片测试水透过方式是基于垂直透过，对于螺旋卷式膜 元件而言，则会与膜片产水量真实值存在一定误差，本专利技术会将二者的差距考虑进去。 e、PH; 化值指的是系统进水的酸碱度，膜元件的脱盐率受Kl影响较大，水通量也会有一定轻 微程度影响。如图3所示，通常情况下，为保证膜元件的脱盐率，膜片及膜元件测试条件一 般维持在PH=7. 5左右，本专利技术忽略PH值对该计算公式的影响。 f、其他原料因素均排除，选择同一条件下对比。 通过上述对影响膜片通量因素的分析，我们接下来，给出本专利技术的具体技术方案， 即如何通过反渗透膜片单位面积产水量直接计算得到其相应的膜元件产水量，其确定方法 包括W下步骤： (1)首先需要明确膜元件产水量的运行条件；运行压力为Pi,进水盐浓度为y 1，回收率 控制在15% ;其次明确单位面积膜片产水量的测试条件：检测压力为P2,进水盐浓度为y 2， 温度均为25C幼日其他温度下可用温度系数进行校正)，当膜元件产水量与单位膜片产水量 测试条件不同时，我们需要知道与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量Yg，那么 膜元件产水量X就可W通过（a)来确定： X=Ys 巧2 (a) 其中： X为膜元件产水量，单位为甜d Ye为与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为奸山 S2为膜元件的实际有效膜面积，单位为ft2， 通过上述可W看出，膜元件实际有效膜面积S2为定值，只要确定Yg就可得到相应膜元 件产水量X。 [001引（2)我们设P3、^3分别为与（1)中膜元件在同等检测条件下的压力、进水盐浓度 及温度参数值，则Pi=Ps, y 1= y 3, Y3为该条件下测试所得到的单位面积膜片产水量，忽略其 他因素影响，在进水盐浓度一定的情况下，若只考虑压力对单位面积膜片产水量Y的影响， 压力P与单位膜片产水量Y成正比关系，则Ys通过压力关系换算成咕、U 3条件下的单位面 积膜片产水量Ya可通过（b)来确定： Y4=P3/P2*Y2 (b) 且 Y4 < Y3 <本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、首先，明确膜元件产水量的运行条件：运行压力为P1，进水盐浓度为μ1；其次明确单位面积膜片产水量的标准测试条件：标准检测压力为P2，进水盐浓度为μ2；设P3、μ3分别为与膜元件产水量的运行条件同等检测条件下的压力、进水盐浓度，即P1=P3，μ1=μ3，Y3为该条件下测试所得到的单位面积膜片产水量，忽略其他因素影响，在进水盐浓度一定的情况下，若只考虑压力对单位面积膜片产水量Y的影响，压力P与单位膜片产水量Y成正比关系，则Y2通过压力关系换算成P3、μ3条件下的单位面积膜片产水量Y4可通过公式（b）来确定：Y4=P3/P2*Y2 （b） 其中：Y4为Y2仅通过压力关系换算成P3、μ3条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd，Y3为P3、μ3测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd， Y2为P2、μ2标准测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd， P2为单位面积膜片产水量的标准测试压力，单位mpa， P3为与膜元件同等运行条件下的压力，单位mpa，μ3为与膜元件同等运行条件下的进水盐浓度，单位μS/cm，（2）、若忽略其他因素影响，仅考虑进水盐浓度μ对单位面积膜片产水量Y的影响，通过膜片检测装置，进行测试，膜片产水量数值均为同一膜片在不同条件测试下所得：P2、μ2标准测试条件下的单位面积膜片产水量为Y2，P2、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y6，P3、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y7，P3、μ2测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y8，当膜片测试压力恒定在P2时，进水盐浓度由μ2降到μ3时，则膜片产水量变化值△T=Y6‑Y2，当膜片测试压力恒定在P3时，进水盐浓度由μ2降到μ3时 ， 则膜片产水量变化值△N=Y8‑Y7，综上所述,仅考虑浓度对单位面积产水量的影响，当膜片测试条件由P2、μ2转化成P3、μ3时，其单位面积膜片产水量变化值△Y可通过以下公式来确定：△Y=（△T+△N）/2 =（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2 （3）、因膜片及膜元件的最终形态不一致，膜片为平面结构，膜元件为螺旋卷式结构，则导致二者的膜片透过水方式不同，膜片测试的水透过方式为垂直透过，膜元件测试的水透过方式为螺旋错流透过，那么由于两种进水方式不同而产生的单位面积膜片产水量差值△Z可通过（d）来确定，△Z=X1/S2‑Y3 （d）其中：X1为在P1、μ1标准测试条件下测试的膜元件产水量，单位为gpd， Y3为P3、μ3测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd S2为膜元件的实际有效膜面积，单位为ft2，（4）、综上所述，当膜元件产水量与单位面积膜片产水量测试标准不同时，在P2，μ2标准测试条件下的所得到的单位面积产水量Y2和与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量Y5之间的定量关系如步骤（1）（2）（3）所叙述，那么与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量Y5可通过（e）来确定： Y5= Y4 +△Y+△Z =P3/P2*Y2 +（△T+△N）/2+△Z =P3/P2*Y2 +（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2 +X1/S2‑Y3 （e）其中： Y2为P2、μ2标准测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd， Y6为P2、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd， Y7为P3、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd， Y8为P3、μ2测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd， X1为P1、μ1测试条件下的膜元件产水量，单位为gpd， P2为单位面积膜片产水量的内部测试标准压力，单位mpa， P3为与膜元件等同检测条件下的压力，单位mpa；最后，膜元件产水量X就可以通过（f）来确定： X=Y5*S2 =[P3/P2*Y2+（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2）+ X1/S2‑Y3 ]*S2 （f）其中：X为膜元件产水量，单位为gpdS2为膜元件的实际有效膜面积，单位为ft2。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽东，魏忠武，许家昌，殷苗苗，
申请(专利权)人：山东九章膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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