系統(tǒng)性能就是系統(tǒng)內每一支陶氏膜元件性能的綜合表現,下圖總結了給定系統(tǒng)內陶氏膜元件總體性能動態(tài)變化趨勢,說明了在含6芯元件壓力外殼的2:1排列系統(tǒng)中,5種不同的陶氏膜元件性能參數是如何隨元件在系列中的位置而發(fā)生變化的。

陶氏膜系統(tǒng)的操作情況:回收率75%,水溫25℃,進水滲透壓1.4bar(20psi,含鹽量約相當于2,000mg/L)。下圖為8英寸BW30元件在2:1排列系統(tǒng)中每支元件性能變化趨勢。

元件在系統(tǒng)中的位置(段位-元件在壓力容器中的位置)
調整進口壓力使得首支BW30-8040(原BW30-330)元件的產水量為28.4m3/d(7,500gpd),此時為該陶氏膜元件在進水為SDI15<3的井水時的允許產水量的高限值。
圖中上面的變化曲線顯示了每一支元件產水量很有規(guī)律地隨陶氏膜元件在系統(tǒng)中的順序遞減,由首段的頭一支元件的28.4m3/d(7,500gpd)到次段末端一支元件的12.5m3/d(3300gpd),平均為22m3/d(5,800gpd),約為頂高容許產水量的77%。
產水流量降低的原因是凈滲透推動力,DP – Dp均勻性地遞減(DP為陶氏膜正面進水壓力與膜背面產水壓力之間的壓差;Dp為兩者之間的溶液滲透壓之差)。由圖中下面的兩條變化曲線可明顯地看出,上方的一條曲線表示每一支陶氏膜元件進水壓力Pfi如何隨每一支元件內上游濃水的壓力損失而減低的。而下方的一條曲線表示,當含鹽量低的產水不斷從上游元件取出后,留下來越來越濃的濃水作為下一支陶氏膜元件的進水,這樣下一支元件的進水滲透壓pfi如何隨之增加的。這兩條壓力曲線的差值大約等于凈滲透過程的推動力。
圖中的中間部分的曲線較不明顯但表示兩個很重要的效應,圖的左坐標表示每一支陶氏膜元件的回收率如何按順序變化的,變化曲線的中斷處代表了從首段進入次段,一般而言,單支膜元件的回收率在每一段內均按順序逐漸增加,但首段增加得較明顯,系統(tǒng)設計工程師在使用陶氏膜系統(tǒng)設計軟件時,須確認首段末端一支元件不要超過規(guī)定的回收率限值。隨著元件回收率的逐漸增加,由于濃差太大之故,膜元件將經受更高的實際滲透壓,如果讓其惡化下去,會導致產水量的降低,產生陶氏膜面結垢或污堵。