[发明专利]一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法

摘要

本发明公开了一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法，在膜片测试与组件测试条件不同的情况下，将膜片测试的压力跟进水盐浓度转换成与组件测试等同的压力跟浓度下所得到的单位面积膜片产水量，就可得出实际膜元件产水量，与现有技术相比，本发明的优点是：当某个型号的反渗透膜元件其单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算公式一旦确定，对后续通过膜片单位面积产水量了解将要卷制的膜元件产水量范围值提供有效帮助，提高膜片利用效率，根据单位面积膜片产水量的不同，可快速判断此类型膜片可卷制成何种通量要求的膜元件。

主权项

一种反渗透单位面积膜片产水量与膜元件产水量换算关系的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、首先，明确膜元件产水量的运行条件：运行压力为P₁，进水盐浓度为μ₁；其次明确单位面积膜片产水量的标准测试条件：标准检测压力为P₂，进水盐浓度为μ₂；设P₃、μ₃分别为与膜元件产水量的运行条件同等检测条件下的压力、进水盐浓度，即P₁=P₃，μ₁=μ₃，Y₃为该条件下测试所得到的单位面积膜片产水量，忽略其他因素影响，在进水盐浓度一定的情况下，若只考虑压力对单位面积膜片产水量Y的影响，压力P与单位膜片产水量Y成正比关系，则Y₂通过压力关系换算成P₃、μ₃条件下的单位面积膜片产水量Y₄可通过公式（b）来确定：Y₄=P₃/P₂*Y₂  （b）   其中：Y₄为Y₂仅通过压力关系换算成P₃、μ₃条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd，Y₃为P₃、μ₃测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd，    Y₂为P₂、μ₂标准测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd，    P₂为单位面积膜片产水量的标准测试压力，单位mpa，    P₃为与膜元件同等运行条件下的压力，单位mpa，μ₃为与膜元件同等运行条件下的进水盐浓度，单位μS/cm，（2）、若忽略其他因素影响，仅考虑进水盐浓度μ对单位面积膜片产水量Y的影响，通过膜片检测装置，进行测试，膜片产水量数值均为同一膜片在不同条件测试下所得：P₂、μ₂标准测试条件下的单位面积膜片产水量为Y₂，P₂、μ₃测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y₆，P₃、μ₃测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y₇，P₃、μ₂测试条件下的单位面积膜片实际产水量为Y₈，当膜片测试压力恒定在P₂时，进水盐浓度由μ₂降到μ₃时，则膜片产水量变化值△T=Y₆‑Y₂，当膜片测试压力恒定在P3时，进水盐浓度由μ2降到μ3时 ， 则膜片产水量变化值△N=Y₈‑Y₇，综上所述,仅考虑浓度对单位面积产水量的影响，当膜片测试条件由P₂、μ₂转化成P₃、μ₃时，其单位面积膜片产水量变化值△Y可通过以下公式来确定：△Y=（△T+△N）/2                                =（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2  （3）、因膜片及膜元件的最终形态不一致，膜片为平面结构，膜元件为螺旋卷式结构，则导致二者的膜片透过水方式不同，膜片测试的水透过方式为垂直透过，膜元件测试的水透过方式为螺旋错流透过，那么由于两种进水方式不同而产生的单位面积膜片产水量差值△Z可通过（d）来确定，△Z=X₁/S₂‑Y₃   （d）其中：X₁为在P₁、μ₁标准测试条件下测试的膜元件产水量，单位为gpd，      Y₃为P₃、μ₃测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd      S₂为膜元件的实际有效膜面积，单位为ft²，（4）、综上所述，当膜元件产水量与单位面积膜片产水量测试标准不同时，在P₂，μ₂标准测试条件下的所得到的单位面积产水量Y₂和与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量Y₅之间的定量关系如步骤（1）（2）（3）所叙述，那么与膜元件等同条件下的单位面积膜片实际产水量Y₅可通过（e）来确定：                      Y₅= Y₄ +△Y+△Z                        _{=P3/P2*Y2 +（△T+△N）/2+△Z                =P3/P2*Y2 +（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2 +X1/S2‑Y3     （e）其中：    Y2为P2、μ2标准测试条件下的单位面积膜片产水量，单位为gfd，    Y6为P2、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd，    Y7为P3、μ3测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd，    Y8为P3、μ2测试条件下的单位面积膜片实际产水量，单位为gfd，    X1为P1、μ1测试条件下的膜元件产水量，单位为gpd，    P2为单位面积膜片产水量的内部测试标准压力，单位mpa，    P3为与膜元件等同检测条件下的压力，单位mpa；最后，膜元件产水量X就可以通过（f）来确定：  X=Y5*S2   =[P3/P2*Y2+（Y6‑Y2+Y8‑Y7）/2）+ X1/S2‑Y3  ]*S2  （f）其中：X为膜元件产水量，单位为gpdS2为膜元件的实际有效膜面积，单位为ft²。}