Оптимизация порядка компоновки мембранных элементов в промышленных установках обратного осмоса

摘要

Установлено, что мембранные элементы из-за продольного концентрирования и истощения потоков по мере фильтрования функционируют в разных рабочих условиях, различающихся по ряду параметров. Один из базовых принципов проектирования многокаскадных установок - идентичность технических характеристик всех мембранных элементов. Однако в индивидуальных характеристиках мембранных элементов могут наблюдаться некоторые различия, что существенным образом может влиять на рабочие характеристики промышленной установки в целом, в частности приводить к снижению ее производительности и качества фильтрата. Проведенные исследования компоновки мембранных элементов в установках обратного осмоса показали, что их простая замена, без учета индивидуальных характеристик, может снизить рабочие характеристики и отрицательно повлиять на устойчивость работы оборудования. Для решения этих проблем и повышения эффективности работы обратноосмотического оборудования пред ложена система оптимизации порядка установки мембранных элементов, первым шагом которой является процедура определения их персональных характеристик. Для проведения расчетов с использованием персонифицированных данных предложено применять метод расчетной аппроксимации, а также балансовые уравнения для потоков воды (исходная, фильтрат и концентрат), концентраций растворенных в ней веществ. Предложенная система оптимизации порядка установки мембранных элементов позволила сконфигурировать мембранные элементы в корпусах одного каскада таким образом, что удалось добиться симметричности потоков и перепадов давления. Были достигнуты оптимальные значения производительности и селективности с учетом гидравлических характеристик внутри одного каскада.