反渗透系统性能设计与计算

膜元件水力渗透系数的盐浓度依赖性。膜的水力渗透系数（A值）随盐浓度变化可逆变化，高盐度时A值降低，低盐度时A值增加。在12支膜元件的实例中，A值前后相比下降了15%，系统产水流量设计时必须考虑此因素。

反渗透系统性能设计基础。RO/NF系统性能包括给定进水压力下的系统产水量和脱盐率。产水量Q与有效膜面积S和净渗透推动力ΔP–Δπ成正比，比例常数为水力渗透系数A值（方程式6）。盐通量NA与膜两侧盐浓度差成正比，比例常数为盐扩散系数B值（方程式7）。Cfc为进水和浓水间平均浓度，Cp为产水浓度。

元件逐渐逼近法设计计算。这是最精确的计算方法，适合电脑运算。需预先假设第一支元件的操作条件，计算浓水流量及压力，逐支元件计算。若假设进水压力不准确，需重新假设并试差计算。杜邦FilmTec反渗透系统分析软件可快速获得精确结果，软件计算方程式和参数列于表5-7。产水量方程式(6)展开为方程式(8)，产水浓度由方程(17)导出，设计计算方程式列于表5-9，符号定义列于表5-11。

系统整体逼近法设计计算。该方法较简单，已知进水水质、温度、产水流量与元件数量时可计算进水压力与产水水质平均值；已知进水压力时可推算元件数量。与元件逐渐逼近法计算结果差距在5%以内，设计计算方程式列于表5-10，符号定义列于表5-11。

单支元件性能计算方程式。表5-9列出了单支元件的性能计算方程式，包括产水流量、进水和浓水间平均渗透压、产水侧平均渗透压、浓度比值、膜温度校正系数、浓差极化系数、系统回收率和产水浓度等计算项目，使用下标i表示第i支元件。

系统平均性能计算方程式。表5-10列出了系统平均性能计算方程式，包括总产水量、浓度比值、极限系统回收率、对数平均浓度值、平均元件回收率、平均极化系数、平均渗透压值、系统压降平均值、膜水力渗透系数和产水浓度等计算项目。

符号定义说明。表5-11详细定义了所有计算方程式中使用的符号，包括元件产水量、水力渗透系数、膜面积、温度校正系数、压力参数、渗透压参数、浓度参数、回收率参数以及系统级参数等。