超滤设计计算

超滤装置出力及反洗水耗计算书①假设已知单套超滤的净出力为：80m3/h。

超滤装置在运行40分钟后需进行反洗，超滤在反洗期间将停止制水，为保证超滤装置的净出力达到80m3/h，超滤装置在正常运行时，必须使其出力提高，具体计算如下：反洗周期按30分钟考虑，每次反洗30S,反洗总历时为 1.5分钟。

则：每天所需反冲洗的次数为：24×60/（30+1.5）≈46次每天反洗总共耗时为：46×1.5=69分钟超滤系统每天考虑加强反洗2次，每次5分钟每天实际制水时间为：24×60-69-10=1361分钟超滤净出力为80m3/h，则产水量为：80m3/h×24×60/1361=84.6 m3/h考虑反洗所需耗的水量为：240m3/h×0.5×46/（24×60）=3.83m3/h考虑加强反洗所需耗的水量为：（240m3/h×5/60×2）/(1361/60)=0.44m3/h （注：内压式超滤加强反洗水量一般为正常反洗水量的一半）则超滤的实际出力为：84.6+3.83+0.44=88.87m3/h结论：超滤出力按89m3/h设计计算。

②超滤膜堆的计算：根据超滤膜设计导则，设计膜通量为75L/m2·h。

KOCH公司V1072-35-PMC的膜面积为80.9m2、NORIT公司SXL225-FSFC PVC的膜面积40m2、MEMBRANA公司ULTRA-FLUX61的膜面积为61m2，则KOCH每支膜的产水量为75X80.9=6.0675m3/h、NORIT每支膜的产水量为75X40=3.000m3/h、MEMBRANA每支膜的产水量为75X61=4.575 m3/h那么：一套超滤装置所需KOCH膜的数量为：89m3/h /6.0675m3/h=15支一套超滤装置所需NORIT膜的数量为：89m3/h /3.000m3/h=30支因水平布置的NORIT膜需安装在6米长的压力容器中，且每支超滤膜为1.5米长，所以每套超滤装置内超滤膜的数量应为6/1.5=4的倍数关系。

超滤计算公式
14.5psi=1.0bar=100kPa =0.1 MPa
用下面公式计算NWP，并和新膜的记录比较。

1、测量：
R：透过液流量（L／hr）
Pin：料液进口压力（bar ）
Pout：回流排放压力（bar）
Pp：透过液排放压力（bar ，其值为0）
T：水温（℃）
2、确定被测试系统中安装滤膜的面积。

A：总的过滤面积
3、用测量到的温度T，从表中查得NWP 的校正系数K，其值发如下：
NWP 温度校正系数K
对一个TFF 系统，判断清洗得效果的最直接的方法是，在清洗之后测定TFF 膜堆的NWP，并且把该值与使用之前的NWP 比较。

当膜的NWP 值恢复到最初的TFF 膜堆的NWP 值时，清洗步骤可以认为是完全的。

NWP 等于流量除以压力。

膜堆的NWP 受两个参数的影响；
A 膜透压（TMP）
B 水温
水温影响水的粘度，在温度高时，水的粘度较低，因此，在常压下，温度高时，NWP 也较高。

为了确定TFF 膜堆的NWP，水通量必须在标准温度下标定。

NWP＝（Water Flux/TMP）（TCF）
Water Flux＝水透过流量／膜面积／时间L／m2／h
TMP＝（Pin+Pout）/2-Pp
Pin=进口压力
Pout=出口压力或截留压力
Pp＝透过液压力
TCF＝温度校正因子
所有TFF 系统的标准NWP，必须在第一次过滤料液之前测定，以作为每次使用后测定NWP 的衡量基准。

在所有应用中，较好的做法是，在同样的压力和温度条件下测定NWP。

SAVIERSA VIER 超滤用户手册目录目录 (1)一超滤技术概述 (2)二SA VIER 超滤膜组件介绍 (4)2.1 S A VIER 超滤膜的特点 (4)2.1.1 永久亲水性 (4)2.1.2 较小的截留分子量 (4)2.1.3 较大的毛细管膜内径 (5)2.1.4 较大的壁厚度 (5)2.1.5 均匀的布水方式 (5)2.1.6 特殊的根部保护 (6)2.2 S A VIER 超滤膜组件性能 (6)2.3 S A VIER 超滤膜组件参数 (7)2.4 S A VIER 超滤膜组件操作条件 (8)2.5 S A VIER 超滤膜外型尺寸 (9)三系统设计 (10)3.1 超滤系统工作过程 (10)3.2 冲洗过程 (11)3.3 超滤系统的预处理 (12)3.4 超滤系统的设计 (13)四UF SV DESIGN3.2 计算机辅助软件的说明 (17)4.1 SV D ESIGN3.2 启动后的界面如下： (17)4.2 SV D ESIGN3.2 的使用说明 (19)五系统气密性检测及化学清洗 (23)5.1 系统气密性检测 (23)5.2 断丝处理方法 (24)5.3 化学清洗系统及清洗方法 (24)5.4 停机保护 (25)六超滤术语及常用数据汇编 (26)七超滤系统运行记录表 (28)附录一超滤工艺流程图.............................................................................................................................................29 附录二超滤运行阀门动作表. (30)SA VIER 超滤用户手册一超滤技术概述超滤（Ultra-filtration, UF）是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。

超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。

SAVIER目录目录 (1)一超滤技术概述 (2)二SA VIER 超滤膜组件介绍 (4)2.1 S A VIER 超滤膜的特点 (4)2.1.1 永久亲水性 (4)2.1.2 较小的截留分子量 (4)2.1.3 较大的毛细管膜内径 (5)2.1.4 较大的壁厚度 (5)2.1.5 均匀的布水方式 (5)2.1.6 特殊的根部保护 (6)2.2 S A VIER 超滤膜组件性能 (6)2.3 S A VIER 超滤膜组件参数 (7)2.4 S A VIER 超滤膜组件操作条件 (8)2.5 S A VIER 超滤膜外型尺寸 (9)三系统设计 (10)3.1 超滤系统工作过程 (10)3.2 冲洗过程 (11)3.3 超滤系统的预处理 (12)3.4 超滤系统的设计 (13)四UF SV DESIGN3.2 计算机辅助软件的说明 (17)4.1 SV D ESIGN3.2 启动后的界面如下： (17)4.2 SV D ESIGN3.2 的使用说明 (19)五系统气密性检测及化学清洗 (23)5.1 系统气密性检测 (23)5.2 断丝处理方法 (24)5.3 化学清洗系统及清洗方法 (24)5.4 停机保护 (25)六超滤术语及常用数据汇编 (26)七超滤系统运行记录表 (28)附录一超滤工艺流程图.............................................................................................................................................29 附录二超滤运行阀门动作表. (30)一超滤技术概述超滤（Ultra-filtration, UF）是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。

超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。

超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。

水处理技术手册(内部资料，务需外传)编辑：审核：*****水务有限公司贰零二一年一月目录一.常用管道的允许流速 (3)二.流速、流量与管道直径的关系 (3)三.原水箱设计规则 (3)四.管道与流量的关系参考数据表 (4)五.管道内外径的关系 (4)六.原水泵设计规则 (4)七.絮凝剂、助凝剂加药设计规则（可参照exsell表格） (5)八.机械过滤器设计规则 (5)九.活性炭过滤器设计参数 (6)十.反洗水泵设计规则 (7)十一.罗茨鼓风机的选择 (7)十二.5um精密过滤器的参考数据 (7)十三.阻垢加药的设计 (8)十四.反渗透系统的设计 (8)十五.反渗透清洗系统的选择 (8)十六.中间水箱的有效容量设计规则 (9)十七.鼓风填料式除碳器的设计 (9)十八.混床的运行设计及再生工艺过程技术数据 (11)十九.混床再生周期及耗酸碱量的计算 (12)二十.各类交换床常用运行流速 (13)二十一.树脂再生周期及耗盐量的计算 (14)二十二.过滤器滤料填充计算公式及参考数据 (14)二十三.无油空压机的选择 (17)二十四.换热器的设计原理 (17)二十五.超滤系统 (17)二十六.EDI装置 (18)一.常用管道的允许流速二.流速、流量与管道直径的关系Q = π×(D÷2)2 ×V×3600Q-------------------流量(单位：m3/h)D-------------------管道直径(单位：m)V-------------------水流速(单位：m/s)3600---------------单位换算系数(单位：s/h)三.原水箱设计规则1.预处理采用全自动表头出力为1吨及1吨以下系统可按预处理每小时处理量的80％～100％；出力为1吨以上系统可按预处理每小时处理量的50％～80％；2.预处理不采用全自动表头，且反冲从原水箱抽水;原水箱可按照预处理每小时处理量1～2倍选型；3.预处理不采用全自动表头，且反冲不从原水箱抽水;原水箱可按照预处理每小时处理量的50％～100％；4.对于大型设备，修筑原水池时，原水池的容量一般按原水2个小时处理量来选择。

超滤计算书序号项目数值单位备注一、UF系统有效膜面积/支70.00m2设计膜通量40.00LMH按照产品手册取值总产水量(RO进水）2708.00m3/h错流过滤，由RO进水算出计算所需总膜面积67700.00m2计算所需膜元件支数967.14个选择超滤装置台数10.00台每台超滤装置所需膜面积6770.00m2每台超滤装置所需膜元件支数96.71个实际每台超滤装置装膜数量96.00个实际超滤膜元件总支数960.00个实际超滤膜元件总膜面积67200.00m2超滤装置实际膜通量40.30LMH二、超滤运行设计计算过滤时间28.50min气洗时间30.00s反洗1时间20.00s反洗2时间20.00s正洗时间20.00每天运行周期48.54次每天实际运行时间1383.37min连续制水能力/单套270.00m3/h故每小时UF实际制水能力（未计入反洗）281.05m3/h反洗通量20.00LMH反洗流量(每台装置） 1.50反洗水量为设计产水量的0.8-1.5倍，根据膜供应商提供手册反洗水量(次)0.19m3每24小时反洗水量9.10m3正洗水量（次） 1.50m3每24小时正洗水量72.81m3反洗水量平均到每个小时为0.38m3正洗水量平均到每个小时为 3.03m3UF实际制水能力284.47m3/h清洗周期30.00d三、清洗水箱计算单支膜元件充满水体积0.07m3依据膜元件的长度及直径每套膜元件充满水体积 6.83m3膜元件占体积比30.00%每套膜元件所需水体积 4.78m3清洗管道直径150.00mm距离40.00m管道内贮存水体积0.71m3清洗保安滤器直径350.00mm有效高度 1.00m清洗保安滤器体积0.10m3滤芯所占保安滤器体积比 5.00%保安滤器内贮存水体积0.09m3计算清洗水箱总体积 5.58m3乘以系数后水箱总体积 6.69m3考虑到循环时清洗水箱内水的体积0.50m3计算清洗水箱总体积7.19m3清洗水箱选型体积 4.00m3四、超滤清洗加药箱计算加NaCLO浓度50.00g/m3NaCLO量(每小时）20.25kg/h市售药剂浓度0.10NaCLO 10%溶液消耗202.50kg/hNaCLO 10%溶液体积184.09L/h10%NaCLO密度1.1每天加药时间0.13h每天需要NaCLO 10%溶液体积24.55L计量泵工作流量184.09L/h计量泵工作负荷50.00%计量泵计算容量368.18L/h计量箱容量计算(总体）0.44m3加药周期120.00h一般要求48-120小时以上计量箱容量选择0.50m3NaOH浓度 3.00mg/LNaOH量(每小时） 1.22kg/h（100%化学试剂）市售药剂浓度0.30NaOH30%溶液消耗 4.05kg/hNaOH30%溶液体积 2.96L30%NaOH密度1.37计量泵工作流量 2.96L/h计量泵工作负荷50.00%计量泵计算容量 5.91L/h计量箱容量选择0.50m3HCL浓度 3.00mg/LHCL量(每小时） 1.22kg/h（100%化学试剂）市售药剂浓度0.30HCL30%溶液消耗 4.05L/hHCL30%溶液体积 3.52L30%HCL密度1.149每天加药时间0.10h每天需要加HCL30%溶液体积0.35L计量泵工作流量 3.52L/h计量泵工作负荷50.00%计量泵计算容量7.05L/h计量箱容量选择0.50m3。

超滤膜计算一、设计产水量的计算：选定每29min进行一次反洗。

反洗时间t2=40s，反洗前后各一次正洗，正洗时间t3=10s即一个运行周期为：30min 每天正、反洗次数为M=24*60/30=48次每天冲洗（包括正洗及反洗）时间为t冲洗=（t2+2t3）*M=2880s每天真正的产水时间t=24*3600-t冲洗=83520s=1392min客户需要连续产水量为Q=10m³/h，而实际产水时间为1392min故每小时需产出需要的产水量为Qx=Q*24*60/t=10.3m³/h本工艺采用超滤产水进行反冲洗，考虑反洗水量为产水水量的2倍，正洗水用原水。

故小时反洗水量QF=2Qx*t2/3600=0.2m³/h每小时的真正产水量及设计产水量为：Qs=Qx+QF=10.6m³/h取整后：11m³/h二、超滤膜组件数量的计算：设计通量按设计导则取50l/m³*h所需膜面积S为：S=Qs/V=211.5㎡本工艺采用陶氏SFP-2640超滤膜组件，组件膜面积为20㎡组件长度1356mm组件直径165mm组件数N=10.6支取整后：12.0支三、超滤原水泵的选择：设计回收率取90%按每套产水量及回收率的计算，每套超滤原水泵的流量为：Q原=11.7m³/h原水泵的扬程选择约为：30米（选用恒流控制）四、反冲洗设计：单套系统反冲洗水量为：2*Q原=23.5m³/h原水泵的扬程选择约为：20米（选用恒流控制）五、正洗设计：正洗与原水泵共用六、化学清洗设计：清洗管道直径为DN100mm长约为：20m化学清洗水量取100l/m³*h水泵流量Q化=24.0m³/h化学清洗水泵扬程：20m 选择50μm的精密过滤器清洗水箱体积：V洗=（膜组件体积×膜组件数量+管路体积）×1.2=0.6m³取整后1m³。

超滤膜包载量计算公式超滤膜是一种常用于水处理和废水处理的膜分离技术。

在实际运用中，了解超滤膜的包载量是非常重要的。

包载量是指单位膜面积上膜中可容纳的溶质数量。

计算超滤膜的包载量公式相对复杂，涉及到多个参数和变量。

下面我们来介绍一种常用的计算公式。

超滤膜的包载量计算公式如下：包载量 = (C_feed - C_p - (R_m · ΔP_m))/C_p其中，C_feed是进料液中溶质的浓度 (mg/L)；C_p是透过超滤膜的溶质浓度 (mg/L)；R_m是膜截留率 (decimal)；ΔP_m是膜的透过压差 (bar)。

以上公式中的单位可以根据实际情况进行调整，但需要保持一致性。

下面我们逐个解释公式中的各个参数。

首先，进料液中溶质的浓度C_feed (mg/L)指的是待处理液体中溶质的初始浓度。

通常情况下，这个参数可以通过测量样品并进行化学分析来确定。

接下来，透过超滤膜的溶质浓度C_p (mg/L)是指通过膜的溶质浓度。

这个参数是实验室测试中通过测定透过超滤膜液体中溶质的浓度来确定的。

通过测量膜前和膜后液体的浓度差异，并根据适当的数据处理方法，可以获得此参数的准确值。

膜截留率R_m是超滤膜的性能参数，它描述了膜对溶质的截留能力。

其值介于0和1之间，可以通过实验室测量确定。

通常，膜截留率高的膜对溶质的截留能力强。

膜的透过压差ΔP_m指的是膜前后的压差，单位为bar。

这个参数是超滤膜操作过程中的关键参数之一，它影响着膜的分离性能和通量。

一般来说，透过压差越大，透过膜的通量越大，但通量过高可能会导致膜的污染和腐蚀。

透过压差可以通过测量膜前后的压力差得出。

最后，通过上述公式进行计算后得出的包载量可以用来评估超滤膜的性能和应用范围。

包载量越高，意味着膜中可容纳的溶质越多，相应地，膜的运行时间可以更长，降低更换膜的频率，减少运行成本。

值得注意的是，计算包载量的公式只是一种常用的方法，实际应用中还需要结合其他参数进行综合分析和判断。