膜系統優化設計

      膜系統設計在確定相關工藝及參數，以滿足工藝條件并達到工藝目的的同時，同樣存在系統投資與系統運行兩個工藝成本。且由于膜系統的工藝復雜性，系統設計中存在多種工藝及參數需要參與優化設計。
      以平均膜通量參數為例，設計通量取值較低時，元件數量較多即系統投資較高，但元件壽命較長即系統運行成本較低；而設計通量取值較高時，投資成本較低運行成本較高。綜合衡量膜系統的投資與運行成本，將存在一個系統總成本最低的膜平均通量設計參數。
      以平衡段通量比的段間加壓工藝為例，設置段間加壓將平衡前后段通量、減小濃差極化度、提高產水水質、有助于延長膜壽命，既改善系統運行工況且降低系統換膜成本。與此同時，段間加壓工藝明顯將增加設備投資、增加系統運行控制難度、增加系統運行能耗。綜合上述分析，總存在一個最佳段間加壓值以平衡段間加壓工藝的利弊。
      反滲透膜系統產水含鹽量一定程度上決定了膜系統的投資與運行成本。當存在復床離子交換或樹脂床電滲析等以深度脫鹽為目的的反滲透后處理工藝時，膜系統產水含鹽量是保證后處理工藝穩定運行或決定后處理工藝運行成本的重要參數。因此，膜系統產水含鹽量就成為聯結膜系統與后處理兩系統設計的重要紐帶之一。
      圖3.2給出了一般概念上的樹脂床電滲析進水水質與產水水質間的關系曲線。其中當量電導率等于直接電導率加CO₂含量等效電導率(1X10^-6CO₂等效于2. 66μS/cm電導率)與SiO₂含量等效電導率(1X10^-6SiO₂等效于1. 94μS/cm電導率)。圖中曲線表明，當膜系統產水作為后續樹脂床電滲析進水時，膜系統產水電導率將直接影響樹脂床電滲析的產水水質。關于膜系統產水電導率水平直接影響復床離子交換工藝的再生周期及運行成本問題更為業內所熟知。