由于預(yù)處理系統(tǒng)中存在多個(gè)工藝,其優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要問題是各工藝的內(nèi)部參數(shù)優(yōu)化。以超濾膜通量為例,設(shè)計(jì)通量高則元件數(shù)量少、設(shè)備投資少,但負(fù)荷重、清洗與衰減周期短、換膜成本高。以軟化設(shè)備的控制方式為例,定運(yùn)行時(shí)間再生方式的設(shè)備成本低,但再生周期的裕度大、再生鹽耗與水耗高;定生產(chǎn)水流量再生方式的設(shè)備成本高,但再生周期的裕度小、再生鹽耗與水耗小。針對(duì)不同的原水濁度及原水硬度,存在不同的超濾通量與軟化器再生方式。
預(yù)處理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的另一個(gè)突出問題是各分工藝的配合。以超濾工藝前處理為例,當(dāng)原水濁度較低時(shí),不用附加超濾前處理;當(dāng)原水濁度較高時(shí),則應(yīng)采用盤濾器或纖維過濾器作為超濾前處理;當(dāng)原水COD(COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀)較高時(shí),甚至還應(yīng)附加曝氣生物濾池(BAF)作為超濾前處理。
預(yù)處理系統(tǒng)中除鐵、除錳、除氯的工藝形式簡(jiǎn)單、處理*,易于達(dá)到工藝目的,適合的工藝及參數(shù)設(shè)計(jì)即可滿足膜系統(tǒng)要求。對(duì)于以除有機(jī)物為目的的過濾工藝和以防止難溶鹽結(jié)垢為目的的阻垢工藝而言,不同的工藝形式會(huì)產(chǎn)生不同的處理效果,而過濾及阻垢工藝的處理效果直接影響著膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平與運(yùn)行效果。因此,預(yù)處理產(chǎn)水中表征過濾工藝效果的污染指數(shù)(即SDI)及難溶鹽飽和度等水質(zhì)指標(biāo),成為聯(lián)結(jié)預(yù)處理及膜系統(tǒng)前后兩系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要紐帶。
預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)水的污染指數(shù)越低,對(duì)預(yù)處理工藝水平的要求越高,預(yù)處理系統(tǒng)的投資與運(yùn)行成本也越高;而污染指數(shù)越低,對(duì)膜系統(tǒng)的污染越輕,膜系統(tǒng)投資與運(yùn)行成本就越低。如何平衡這兩個(gè)設(shè)計(jì)成本即成為反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的典型問題之一。
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