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在式(4)中以归一化变量xi*替代原始变量xi并进行数学回归时,所得多项式系数的数值差异就表征了相应变量或变量组合对于污染物质量的影响程度。归一化变量对应式(3)方程的解如表4所示。
由表4可见,因a3值远大于a1与a2,沿系统流程的污染物质量主要与给水中污染物浓度线性相关;且因a8值远大于a7与a9,元件回收率上升时的污染物质量加速增长;污染物质量与膜通量成负相关关系应理解为污染物浓度与元件回收率两个主要因素作用之下的现象。
4依高程的元件污染物质量分布
在图1所示膜堆结构中,相邻膜壳的安装高程相差0.36m。系统前后两段膜壳的不同安装高程与膜壳内各膜元件的污染物平均质量的关系曲线如图2所示(其中各段安装位置最低膜壳的高程为0)。
由图2可见,因第二段的给水污染物浓度高于第一段,故第二段元件中污染物质量大于第一段;且无论第一段或第二段,安装位置越低,膜壳中的污染物质量越大。
因同段各膜壳的给水污染物浓度相同且各膜壳收率基本相等,故同段各壳污染物质量的差异源于各壳产水通量Fp的差异。如设各膜壳的给浓水渗透压πfc、产水渗透压πp及产水压力Pp均相等,则各壳产水通量的差异只源于各壳给浓水平均工作压力Pfc的差异(参见反渗透膜过程模型Fp=A•{(Pfc-Pp)-(πfc-πp)}〔1〕)。
因各段给水均源于给水母管首端,各段浓水汇于浓水母管末端,计算各膜壳给浓水平均工作压力差异及相应各膜壳产水通量。其中,系统初始运行参数为给水含盐300mg/L,给水温度25℃,给水压力平均0.63MPa,浓水压力平均0.52MPa,给浓水平均渗透压0.04MPa。高程每下降0.36m则压强下降-0.36MPa,给水及浓水管路的沿程损失、局部损失及膜压降的系统运行参数如表5所示。
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