反渗透膜过滤系统的设计包括膜元件、压力容器排列、高压泵、管道、仪器仪表等。设计者的职责是使所设计的系统尽可能降低操作压力和膜元件的成本，但尽可能提高产水量和回收率以及系统的长期稳定性与清洗维护费用(故障率低，可采用低廉药品进行有效清洗)。
1.1 VONTRON膜元件的设计导则
对膜系统设计影响最大的因素是进水的污堵倾向，膜元件污堵是由于进水中存在颗粒物、胶体物质、有机物等并在膜面沉积，污堵物沉积速度随着系统平均产水率(单位膜面积上的产水负荷)和元件回收率（影响浓差极化度）的增加而增加。因此，过高的系统平均产水率和回收率系统很容易产生更高的污堵速率和更频繁的化学清洗。
设计导则是根据不同类型的水源中大量的工程项目设计及运行数据总结出的经验数值，依照此导则设计的系统其运行周期更长、清洗频率更低。注意本导则是设计系统的一种参考，不能作为承诺的质保。
VONTRON膜元件系统设计导则
给水类型RO产水SDI＜1地下水SDI＜3自来水SDI＜3地表水SDI＜5海水SDI＜3废水SDI＜3
推荐系统产水率（GFD）25～3020～2516～2012～168～128～12
元件最大回收率（％）302020151010
最大产水量m3/h2540膜元件0.130.110.090.080.0660.066
4040膜元件0.380.320.250.230.190.19
8040膜元件（365ft2）1.731.441.141.040.870.87
8040膜元件（400ft2）1.901.581.261.140.950.95
1.2 RO膜系统的设计步骤
⑴收集、了解进水水源、水质及变动情况，确定选用膜元件的类型、系统平均产水率（gfd或L/m2h）。
根据进水水源水质特性，选择合适的膜元件类型。进水电导小于1000μs/cm且低压膜脱盐率满足要求则选用超低压膜元件（ULP）；进水为苦咸水则选用苦咸水系列（LP）；进水中含有氧化性物质则选抗氧化系列（HOR）；废水回用则选择抗污染膜（FR）或抗氧化膜；海水淡化则选用海水膜系列（SW）。系统产水量<3吨/小时则选择4040或更小尺寸的膜元件，系统产水量≥3吨/小时则选择8040膜元件。
反渗透膜过滤系统的设计包括膜元件、压力容器排列、高压泵、管道、仪器仪表等。设计者的职责是使所设计的系统尽可能降低操作压力和膜元件的成本，但尽可能提高产水量和回收率以及系统的长期稳定性与清洗维护费用(故障率低，可采用低廉药品进行有效清洗)。
1.1 VONTRON膜元件的设计导则
对膜系统设计影响最大的因素是进水的污堵倾向，膜元件污堵是由于进水中存在颗粒物、胶体物质、有机物等并在膜面沉积，污堵物沉积速度随着系统平均产水率(单位膜面积上的产水负荷)和元件回收率（影响浓差极化度）的增加而增加。因此，过高的系统平均产水率和回收率系统很容易产生更高的污堵速率和更频繁的化学清洗。
设计导则是根据不同类型的水源中大量的工程项目设计及运行数据总结出的经验数值，依照此导则设计的系统其运行周期更长、清洗频率更低。注意本导则是设计系统的一种参考，不能作为承诺的质保。
VONTRON膜元件系统设计导则
给水类型RO产水SDI＜1地下水SDI＜3自来水SDI＜3地表水SDI＜5海水SDI＜3废水SDI＜3
推荐系统产水率（GFD）25～3020～2516～2012～168～128～12
元件最大回收率（％）302020151010
最大产水量m3/h2540膜元件0.130.110.090.080.0660.066
4040膜元件0.380.320.250.230.190.19
8040膜元件（365ft2）1.731.441.141.040.870.87
8040膜元件（400ft2）1.901.581.261.140.950.95
1.2 RO膜系统的设计步骤
⑴收集、了解进水水源、水质及变动情况，确定选用膜元件的类型、系统平均产水率（gfd或L/m2h）。
根据进水水源水质特性，选择合适的膜元件类型。进水电导小于1000μs/cm且低压膜脱盐率满足要求则选用超低压膜元件（ULP）；进水为苦咸水则选用苦咸水系列（LP）；进水中含有氧化性物质则选抗氧化系列（HOR）；废水回用则选择抗污染膜（FR）或抗氧化膜；海水淡化则选用海水膜系列（SW）。系统产水量<3吨/小时则选择4040或更小尺寸的膜元件，系统产水量≥3吨/小时则选择8040膜元件。
‘系统平均产水率’可根据现场试验数据、经验数据确定，或者根据水源类型查阅设计导则，找出推荐的系统平均产水率。
⑵根据产水流量、回收率以及产水水质，确定系统串联元件数、段数及级数
级：指原水的渗透次数，即产水透过反渗透膜元件的次数。多级系统可以提高最终产水水质，但降低了系统回收率。一级反渗透的脱盐率可达98%~99%，因而多级反渗透可实现99.5%以上的脱盐率。
段：指原水流经压力容器的次数，即浓缩水流经不同压力容器的次数。
采用多段系统可以在实现高系统回收率情况下，避免末端膜元件浓水流量偏小和回收率过高导致的污染加剧。段的层次有时不像级那么清晰，流经了数个压力容器，但未必是多段，如某些场地条件下无法使用较长的压力容器，就采用多个短容器串联，所以确定RO系统段数时可以留意，进水分成几部分分别进入压力容器后是否重新混合，每次进水（浓水）的重新混合就标志每一段的结束。
根据期望的设计回收率确定需要串联膜元件数。但是串联过多的膜元件，将导致最后的膜元件回收率上升，增加发生无机盐结垢的风险，所以一般很少采用能串联6支以上膜元件的压力容器，多采用分段方法。目前，多数反渗透膜系统采用两段的形式，三段或多于三段的系统只在回收率要求很高或浓缩时采用。当要求回收率较高而膜元件较少时，可考虑浓水回流。回收率与串联膜元件数的关系如下：
串联元件数量系统最高回收率（%）
115～20%
228～33%
338～43%
443～48%
543～52%
650～60%
1270～80%
1885～90%
⑶计算所需的膜元件数量N膜元件及所需的压力容器数
膜元件数N膜元件 = 设计产水量/（系统平均产水率×膜面积）；
压力容器数=膜元件数总数N膜元件/单支压力容器装膜元件数，结果取整。
⑷排列方式的确定
对于多段系统，正常运行时，由于进水流经每根膜元件都会有部分透过膜元件成为产水，使得进入下一支膜元件的水流量降低，因此为了保证每一段的进水流量足够大（保证膜表面的冲刷力），防止污染物在膜表面的沉积，后一段压力容器数量都比前一段的压力容器数量少，前后相邻两段的压力容器数量的比值一般在4∶3到3∶1之间，较高的比值可以有效的增加后段的进水流量，较低的比值可以降低前一段中各支膜元件的回收率。一般在3∶2到2∶1之间较为常见，多为2：1。
⑸使用设计软件进行模拟
将上述得出的数据，输入到VONTRON辅助设计软件ROdesign中，进行相应的模拟计算，并根据计算结果进行相应的优化调整。
举例如下：
假定：水源为自来水，SDI15<5；要求产水量100m3/h；回收率75%；进水电导500μs/cm，产水电导符合纯净水标准。
第1步：水源为自来水，进水电导500μs/cm，产水电导符合纯净水标准即<10μs/cm，则要求系统脱盐率>98%，可选择ULP系列膜元件（如ULP21-8040）。
‘系统平均产水率’根据‘水源为自来水，SDI15<5’查设计导则可知‘水源为自来水，SDI15<3’时为16～20GFD，因SDI15<5故取16GFD或更小。
第2步：根据系统回收率75%，系统脱盐率>98%，则约需要串联12支膜元件；可采用一级二段的RO系统即能满足系统要求。
第3步：选择ULP21-8040(有效膜面积365ft2，即33.9m2)，系统产水量100m3/h=440.92gpm，膜元件数=440.92*60*24gpd/(16x365)=108支；
压力容器数=108支/6支=18个。
第4步：18个压力容器，可采用2：1排列即12：6。
第5步：使用VONTRON反渗透系统辅助设计软件RODesign进行系统模拟运算。这个程序可以计算进水压力、系统产水品质以及每支元件的运行参数，并可十分方便地改变膜元件的数量、品种和排列来优化系统设计。
1.3膜系统设计的其他注意事项
1） 反渗透系统的压力容器应单独安装在特制的架子上，压力容器的两端必须有足够的空间，便于安装和更换膜元件。
2） 由于反渗透系统运行时压力容器受压会有程度的伸长，所以在固定压力容器及其管路时，不能限制压力容器的正常形变。同时压力容器受压伸长后，膜组件在系统启停机或进水流量有变化时可能在压力容器中来回移动，所以在安装膜元件时可以用专用垫片固定膜元件，防止攒动损坏膜元件。
3） 高压泵在启动和停止时会产生水力冲击（水锤），如果直接作用在膜元件上，会造成膜袋粘结线破裂等现象，所以反渗透系统必须设计相应的装置防止或者降低水锤对膜元件的冲击。大型反渗透装置通常采用变频泵、软启动或者电动慢开门（电动蝶阀）来防止水力冲击，建议采用变频泵或者软启动。
4） 单支膜元件的压力降不得超过15psi，过高的压力降将导致膜元件沿水流方向伸出，发生望远镜现象，或者膜元件玻璃钢外壳的破裂，造成膜元件的损坏。因此在反渗透系统运行期间，应确保单支膜元件压力降不超过15psi，单个压力容器压力降不超过60psi，一旦超过，请及时对膜元件进行相应的清洗。
5） 反渗透膜元件在任何情况下承受的背压都不能超过5psi，过高的背压会使得膜表面的聚酰胺脱盐层脱落，造成膜元件不可恢复的损伤。时代汇通公司生产的VONTRON膜元件能承受的背压不超过5psi。
6） 时代汇通公司推荐反渗透系统在设计时在每次系统启动和停止时对膜元件进行低压冲洗。另外在系统短期停运期间（不超过7天）时，每天能用反渗透产品水对膜元件进行冲洗。注意在任何冲洗时，冲洗水必须能满足反渗透膜元件的进水要求，冲洗流量也不能超过单支膜元件的最大进水流量。
7） 温度的测量。对于反渗透系统，进水的温度会影响许多参数，如电导率，产水量、进水压力等，因此在反渗透系统上建议安装在线温度测定仪，作为日常运行参数记录的一项，便于将运行参数标准化，对系统运行做出正确的判断。对于进水温度较高的水源，还必须设置温度报警装置，当进水温度超过45℃时能发出警报，必要时停止反渗透系统的运行。
8） 电导率的测量。对于反渗透系统安装的在线电导率仪，必须能够进行温度补偿，即将所测电导率补偿到25℃时，从而便于计算系统的脱盐率，另外，电导率仪使用前必须根据设备提供商指定的操作步骤进行电极的校正，校正准确之后才可以使用。测量进水电导率仪的安装位置应在最后一种化学物质添加之后，也就是高压泵前；产水电导率仪的安装位置在后处理工艺之前。条件允许的情况下，可以安装多个产水电导率仪来测量不同位置的产水电导，获得系统运行的更为详细的运行参数。每根压力容器都应该设有单独的产水取样口，当系统产水电导率异常上升时便于判断发生的位置。
9） 脱盐率的计算。脱盐率等于产水含盐量与进水含盐量的比值，即：
脱盐率（％）＝（1－产水TDS/进水TDS）×100％
准确的脱盐率要通过对产水和进水进行化学分析，测定相应的TDS含量才能计算出来，但是这样比较麻烦，一般采用电导率转换为TDS来计算脱盐率。
具体的转换公式如下：
TDS = K × EC25
TDS单位是mg/L即ppm
EC25是经温度校正到25℃的电导率，单位μs/cm
EC25所有盐类都当成NaCl且不考虑CO2的透过性。
表 电导率与含盐量的换算系数
溶液电导率EC25（μs/cm）K
产水0～3000.50
苦咸水300～40000.55
4000～200000.67
海水40000～600000.70
浓水60000～850000.75
10）pH值的测量。主要是测量进水的pH值，这一参数是计算LSI指数，判断结垢倾向的重要指标。同时也可以监测化学清洗时清洗液的pH值。
11）ORP的测量。对于预处理采用了氧化杀菌或者其他使用氧化剂的处理工艺的反渗透预处理系统，为了去除剩余的氧化剂，一般都会在其后添加还原剂来保护膜元件，此时测量最终进水的氧化还原电位ORP，可以判断还原剂的添加量是否足够，是否有氧化剂进入了反渗透膜元件。
12）压力表的安装。压力表在使用前必须进行校正，压力表的安装位置应该满足以下测量要求：
能够测量出各段系统的进水压力和出水压力；
能够测量出原水压力、进水压力、产水压力；
能够测量砂滤器、炭滤器、保安过滤器的进水压力和出水压力，判断是否应进行过滤器清洗或者滤芯的更换；
高压泵的进出口应该有压力开关，当进口压力过低或者出口压力过高时，采取及时措施，保护高压泵和膜元件不受损伤；
13）对于反渗透系统管路和高压泵材质的选择，要求产水管路不污染水质，推荐采用溶出物极少的PPR或铝塑管；进水管路要求使用不污染进水的不锈钢管或钢衬胶管材；低压进水管路和浓水排放管可以采用普通高分子材质的给水管；高压管路和高压泵的材质根据进水含盐量，采用不同规格的不锈钢。（见下表）
进水种类压力（Mpa）含盐量（ppm）管路材质
产水＜0.35～200PPR、铝塑管等
进水＜0.51000～50000UPVC、PVC、PE、ABS等
0.5～1.51000～5000304不锈钢
1.5～2.05000～7000316L不锈钢
2.0～3.07000～25000904L不锈钢
＞3.025000以上254SMO不锈钢
浓水＜0.51000～50000UPVC、PVC、PE、ABS等
反渗透系统设计软件使用说明
一、硬件要求：
⑴ PC兼容机
⑵ 奔腾II处理器（586及以上）
⑶ 32MB以上内存⑷ Windows 98 或以上的Windows操作系统
二、安装注意事项：
⑴ 安装前，应关闭其它的具有排它性的应用程序（如杀毒软件）
⑵ Windows NT的用户需以管理员（Administrator）身份或具有管理员权限的用户模式下安装
三、安装步骤：
打开Vontron ROdesign后，你将会看到如下图所示的界面
