TBMC膜应用特讯 第15期：为什么在软件中设定FF和SPI

    反渗透系统在运行时原水中的一部分水流沿与膜表面垂直的方向透过膜，另外未透过的部分水流则沿着与膜表面平行的方向流过，因此在工艺上属错流过滤的范畴。在反渗透系统产水过程中，水流垂直透过反渗透膜时，原水中的盐类和其它胶体污染物受给水的净压力作用被浓缩于膜表面，在膜表面沉淀或在空隙处的堆积。

    有机污染物、微生物和细菌普遍存在于地表水和废水之中。而实际运行中预处理一般无法完全去除，反渗透系统在处理该类水源时，水中尚存的有机物在膜分离过程中非常容易被吸附在膜表面上，所以我们在设计及对原水取样分析时想得到准确的分析结果十分不易。一般情况下在设计使用该类水源的反渗透系统时，对有机物的全面分析只能从有机碳总含量（TOC），生物化学耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）几方面对水源进行鉴定。工程实践证明：一般说来当原水TOC含量在2毫克/升以上时就应引起足够的重视；在TOC含量高于3毫克/升时就应该对存在于原水中的有机物进行细致的分析才好：这是因为水中有的有机物不仅会污染R/O膜，而且长期附在膜面上还会引起R/O膜的超薄屏障层的化学降解，进而引起膜性能的退化和降低。原水的生物含量检测也是十分重要的，必须引起足够的重视，这是因为微生物在进入R/O系统后，虽然不会吞噬膜材料，但是其在膜元件表面及内部寻找到形成生物膜的理想环境，以致于对膜元件形成生物污堵。

    所以膜元件在实际运行时候，产水量和脱盐率受这些运行条件的影响，是存在逐步下降的趋势的。那么在软件设计计算中，我们增加FF（污堵因子）和SPI（盐透率增加系数）来模拟膜元件性能下降后对系统运行的影响。

软件中FF和SPI
FF    Fouling Factor             污堵因子
SPI   Salt Passage Increase       盐透率增加系数

FF（污堵因子）:  其含义为膜面被部分污堵后,尚未被堵的有效通水面积占总有效面积的比例。比如：对原水是井水来讲，选用超低压膜时，其三年后的污堵因子推荐值为0.85，即：膜面被堵面积占15%，未堵面积占85%。平均每年的污堵面积约为5%，也就是产水量每年下降5%。实际的应用过程中污堵系数不是一个固定的值，对于某种具体水质而言，实际的污堵系数可能大于也可能小于推荐值，因此污堵系数的推荐值只是一个经验值。预处理越完善，给水SDI越小，则污堵面积越小，即实际的污堵因子的值越大。

SPI（盐透率增加系数）：RO膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。膜件在使用过程中，其脱盐率会有所降低，即盐透过率会上升，同样由于受到给水水质、污染指数SDI值、设计水通量、运行维护水平、膜元件材质等多种因素的影响，因此膜元件厂家无法给出具体的盐透过率增加的速度，只能根据原水水质等条件，假设出一个数据供设计者参考。  

 
例如：原水为井水时，TM720D-400膜元件，每年盐透过率增加为10%，那么一年后盐透过率增加值=盐透过率×每年盐透过增加百分数。有些人会认为脱盐率每年衰减10%，即最低脱盐率99.8%的TM720D-400膜元件，1年后脱盐率为89.82%，2年后79.84%，3年后69.86%，这种算法是不正确的。

正确的计算应该是：1年后盐透过率增加值=0.2%×10%=0.02%，可折算为1年后盐透过率=0.2%+0.02%=0.22%，即一年后TM720D-400膜元件的最低脱盐率为1-0.22%=99.78%。2年后盐透率=0.22%×10%=0.022%，折算为2年后盐透过率=0.22%+0.022%=0.242%，同理,3年后盐透过率为0.2662%。