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水处理基本知识 如何选择合适的RO膜
2023-09-20 新伟环保

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜

RO膜的选型和合理搭配决定了RO装置的核心能力,而市场上的RO膜品类众多,价格也有很大区别。除了极少数细分领域特种膜有一定的技术附加值(价格溢出)以外,大部分厂商常规材质,型号和应用场景的RO膜价格已经趋于透明和稳定。一般来说进口RO膜价格较国产RO膜略贵,但是在稳定性,使用周期,核心指标(脱盐率,产水量,回收率)等方面略有优势。

首先,我们先来了解一下常规产品型号,下图为自制的膜元件型号规格对照表。

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图1)

部分型号可能已经迭代,仅供参考


厂商:时代汇通,陶氏,海德能,世韩

时代沃顿(Vontron):前身为时代汇通,国资背景,总部北京,目前国内最大的复合RO膜生产企业。主营复合RO膜和NF(纳滤)膜,早期以工程项目和4040RO膜打入市场,目前RO膜市场占有率约9%(国产膜市场总占有率15%,数据可能存在偏差,仅供参考,下同)

陶氏(DOW):陶氏化学,行业传说,2015年和杜邦(DuPont)合并成立陶氏杜邦(DowDuPont),后又更名为新杜邦(DuPont de Nemours),国内总部深圳。简单来说目前的杜邦膜就是陶氏膜,质量稳定,性能优异,常规产品可以闭着眼选择那种,RO膜市场占有率约30%。

海德能(Hydranautics):老牌RO膜生产企业,美国企业后被日本日东全资收购,目前是日资美国企业,上海松江有一个小型生产基地。最大的卷式RO膜生产企业之一,水处理化学药剂(阻垢剂,还原剂,杀菌剂等)做的很好,RO膜市场占有率约26%。

世韩(SAEHAN):前身为三星集团旗下子公司,目前独立运营,天津有合资公司和生产基地。在家用净水器和纯水机制造细分领域有一定优势,接触不多,不方便多表达。

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图2)


产品类型(应用场景):极低压膜元件,超低压膜元件,低压膜元件,低污染膜元件,海水膜元件

极低压膜元件:进水TDS≤1000mg/L(ppm)可选用超低压RO膜元件,适用于盐浓度食品生产、市政用水、纯净水制备、灌溉水、两级膜系统的第二级供水等行业应用。

超低压膜元件:进水TDS≤1500mg/L可选用超低压RO膜元件,适用于以市政自来水、地下水为原水的脱盐处理。常用型号LE-400/ESPA2+

低压(苦咸水)膜元件:进水2000≤TDS≤5000mg/L可选用苦咸水型RO膜元件,适用于地表水、地下水、中水为原水的脱盐处理、苦咸水淡化。常用型号BW30-400/CPA3

低(抗)污染膜元件:进水2000≤TDS≤8000mg/L可选用抗污染RO膜元件,适用于电力、钢铁、电镀、石化、煤化工、印染、造纸、垃圾渗滤液等污废水处理和中水回用项目。

海水膜元件:进水TDS≥10000mg/L可选用海水淡化RO膜元件,适用于高盐浓度溶液或污废水浓缩、海水淡化、(近)零排放等水处理行业。


型号:汇通(沃顿)型号,陶氏型号,海德能型号,世韩型号

汇通(沃顿)型号:官网资料

XLP系列:极低压膜元件,一般适用于对脱盐率要求不高的低含盐水源的处理,如含盐量低于1000ppm的地表水、地下水、自来水及市政用水等,特别适用于两级反渗诱的第二级脱盐。主要应用于各种规模的纯净水、锅炉补给水、食品加工和药品制造行业等多种领域。

ULP系列:超低压膜元件,一般适用于含盐量约2000ppm以下的地表水、地下水、自来水及市政用水等水源的脱盐处理,主要应用于包装水、饮用水、锅炉补给水、食品加工和药品制造行业等多种领域。

LP系列:低压膜元件,一般适用于含盐量10000ppm以下的苦咸水,地表水、地下水、自来水等水源的脱盐处理,主要应用于各种规模的包装水,饮用水,工业用纯水、高纯水,锅炉补给水制取,也可用于废水回用、物料浓缩,提纯精制等用途.

FR系列:抗污染膜元件,一般适用于含盐量10000 ppm以下复杂给水的脱盐处理,主要用于各种湖泊河流水,矿井水,市政再生水工业废水,RO浓水等的脱盐及纯水制取。

SW系列:海水膜元件,一般适用于海水以及高浓度苦威水的处理,可用于海水淡化、高浓度苦威水脱盐、发电广锅炉补给水等各种工业用水处理,也可用于废水再利用、食品药物等高附加值物质的浓缩回收等多种应用领域。

陶氏(DOW)型号:网络资料

陶氏膜的命名粗看相对较复杂,且无规律,实际有其自身的命名原则,其基本思路如下。

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图3)


水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图4)


陶氏RO膜各型号说明及应用功能:

1.BW30玻璃钢缠绕标准低压苦成水RO膜元件,主要用于多支串联高脱盐率RO系统

2.BW30HR高脱盐率苦成水RO膜元件

3.BW30HRLE高脱盐率低能耗苦成水RO膜元件

4.BW30FR抗污染苦成水RO膜元件

5.BW30XFR极强型抗污染苦成水RO膜元件

6.BW30XFRLE极强型抗污染低能耗苦成水RO膜元件

7.ECO新一代高脱盐率低能耗苦成水RO膜元件

8.HSRO热消毒卫生级RO膜元件

9.LCHR大型商用高脱盐率苦成水RO膜元件

10.LCLE大型商用低能耗苦成水RO膜元件

11.LP胶带缠绕超低压RO膜元件,为新一代高脱盐率商用超低压RO膜元件

12.RO卫生级RO膜元件

13.SG30超纯水用半导体级RO膜元件

14.SG30LE低能耗超纯水用半导体级RO膜元件

15.SW30海水和高盐度苦成水(亚海水)RO膜元件

16.SW30HR标准高脱盐率海水RO膜元件SW30XHR极高脱盐率海水RO膜元件

17.SW30HRLE高脱盐率低能耗海水RO膜元件

18.SW30XLE极低能耗海水或高盐度苦成水(亚海水)RO膜元件

19.SW30ULE超低能耗海水或高盐度苦咸水(亚海水)RO膜元件

20.TW30胶带缠绕标准低压RO膜元件,主要用于进水为自来水的高脱盐率商用RO系统

21.XLE极低能耗(压)苦成水RO膜元件,主要用于商用或大型市政水处理

22.DOW HYPERSHELL™卫生级RO及纳滤膜元件,主要用于食品和乳制品加工领域

海德能型号:网络资料

ESPA系列:超低压大通量RO膜

CPA系列:低压高脱盐RO膜

LFC系列:低污染高脱盐RO膜

SWC系列:海水淡化用RO膜

世韩(CSM)膜型号:网络资料

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图5)


①产品种类

RE:反渗透膜(Reverse Osmosis Element)

UE:超滤膜(Ultrafiltration Element)

NE:纳滤膜(Nanofiltration Element)

②膜元件直径

-80:8.0英寸

-40:4.0英寸

-25:2.5英寸

-18:1.8英寸

③膜元件长度

-40:40英寸

-21:21 英寸

-12:12 英寸

④产品特性(BE)

第一位英文字母

- B:苦咸水淡化用膜

- T:自来水净化用膜

-S:海水淡化用膜

-F:抗污染用膜

第二位英文字母

-N: 普通膜面积

-E:增大膜面积

-R: 高脱盐率膜

-L:低压用膜

-F:大通量用膜

⑤产品特性(BL系列)

- BLN:普通脱盐率

- BLR:高脱盐率

- BLF:大通量

脱盐率:RO膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。RO膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98%(RO膜使用时间越长,化学清洗次数越多,RO膜脱盐率越低)对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。

RO膜的脱盐率和透盐率计算方法:

RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×100%

RO膜的脱盐率=(1-RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×100%

RO膜的透盐率=100%-脱盐率 


产水量:GPD=加仑(美制)/天,GFD=加仑(美制)/每平方英尺/天

RO膜的产水量——指RO系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。1加仑(美制)=3.785升,1立方米=264.2加仑(美制)。

RO膜的渗透流率——也是表示RO膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。


压力(最佳工作压力):1公斤压力=1个大气压(bar)≈14.5psi=扬程10m(泵)

PSI(Pounds per square inch),是一种计量单位。P是指磅力pound,S是指平方square,I是指英寸inch,美国习惯使用psi作单位,意为磅力/平方英寸。

RO膜的工作压力通常在2-20MPa之间,具体取决于膜元件的类型、尺寸、材料和水质等因素。一般来说,RO膜的工作压力越高,脱盐效率越高,但也会增加膜元件的磨损和膜污染的风险。因此,RO膜的工作压力需要在合理范围内控制,以保证其稳定性和寿命

在实际应用中,RO膜的工作压力需要根据水质和处理要求进行调整。例如,在海水淡化中,RO膜的工作压力通常在5-10MPa之间,以达到较高的脱盐效率和较长的寿命。而在工业废水处理中,RO膜的工作压力可能要要更高,以应对再复杂的水质和更高浓度的盐分。


回收率:RO膜的回收率——指RO膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据RO系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定,

RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×100%


几个常见的问题:

1:选择大膜(8040)还是小膜(4040)?

8040膜:俗称,通常指RO膜直径8.0英寸(1英寸=2.54厘米),长度是40英寸的RO膜。例如:陶氏的LE-400,BW30-400,海德能的ESPA2+,沃顿的ULP32-8040都是8040膜。

4040膜:俗称,通常指RO膜直径4.0英寸(1英寸=2.54厘米),长度是40英寸的RO膜。例如:陶氏的LP-4040,BW30-4040,海德能的ESPA1-4040,沃顿的ULP21-4040都是4040膜。

常规设计中一般按照一支4040膜产水量0.25T/H设计,一支8040膜产水量为1T/H。

产水量≤3T/H的RO设备,多选用4040膜元件;0.25T/H的RO设备,选择4040膜为1支,0.5T/H的2支,1T/H的4支,以此类推。

产水量≥4T/H的RO设备,多选用8040膜元件;4T/H的RO设备,就选择8040膜4支。

2:选择国产膜还是进口膜?

别处偶有提及,此处不发表意见。


写在最后:下一篇文章是关于RO系统回收率阈值,预计完成时间在09月25号。

水处理基本知识 如何选择合适的RO膜(图6)


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