概述 反滲透作為膜(mó)過濾技術在(zài)火力發電(diàn)廠的水處理應用中已越(yuè)發普遍(biàn),從用於離子交(jiāo)換的預脫鹽到全膜水處(chù)理的一部分,它解決了單一離子(zǐ)交換設備存在的設(shè)備台數多、投資(zī)費用高、大量使用酸、堿而造成(chéng)的環境汙染等一係(xì)列問題(tí)。 1 我廠反(fǎn)滲透設備運行狀況 我(wǒ)廠發電一分場作(zuò)為東北地區最早使用反滲透進行預脫鹽的單位(wèi),自1996年至2011年已(yǐ)有15年的運行和維護經驗,從反滲透膜的使用年限看運(yùn)行(háng)維護水平(píng)。從(cóng)RO實際(jì)運行狀況看:兩套RO自1996年(nián)10月投運,第(dì)一次(cì)換膜時間均為2004年5月,膜使用年限為七年半(bàn),到2011年6月,#1RO狀況良好(hǎo),總壓(yā)差未超過0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗(xǐ)後效(xiào)果不明顯,等待換膜。在脫鹽率和(hé)回收率基本能保證要求的情況下,都達到了理論使用年(nián)限。本文重點從化學清洗方麵進行(háng)總結和分(fèn)析。 我廠水處理係統由預處理(lǐ)係統、反滲(shèn)透(tòu)預脫鹽係統和(hé)離子(zǐ)交換除鹽係統三大部分組成(chéng),其工藝流程如下:地下水→生水泵→生(shēng)水加(jiā)熱器→高(gāo)效纖(xiān)維過濾(lǜ)器→5U保安過濾器→高壓泵→反滲透(2×52m3/h)→滲透水箱→滲透泵→逆流再生陽離子交換器→除碳器→中間水箱→中間水泵→陰(yīn)浮動床→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。 我廠使用(yòng)的反滲透設備,係引進美國陶(táo)氏(shì)公司生產的複合膜。#1、2 RO出力分(fèn)別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率為90%,回收率(lǜ)為75%。每套反滲透設備由54根膜元件組成,均采用一級二段6-3方式排列布(bù)置,即一段由36根膜元件組成6個膜組件,二段由(yóu)18根膜元件組成3個膜組件。 2 反滲透(tòu)清洗情況(kuàng)及效果 反滲透設備自96年10月投(tóu)運以來,由於使用地下水,加之運(yùn)行過程對高效過(guò)濾器和對保安過濾器進行嚴格的(de)監督檢查、清洗和更(gèng)換濾芯,並堅持每年對反滲(shèn)透設備(bèi)進行清洗,運行狀況一直良(liáng)好。2004年5月換膜後脫鹽率97%左右,係統壓差0.3MPa,產水流量50m3/h。自2006年4月份,反滲透逐步出現異常現象,產水流量約下降10%左右,脫鹽率(lǜ)下降至91%左右。對不同於以往的情況進行了(le)詳細的分析,發現反滲透設備存(cún)在以下幾方麵問(wèn)題: 2.1 產品水流量達不到設計要求 反滲透設備(bèi)單套原設計產品水流量為50 m3/h,目前(qián)實際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率(lǜ)普遍降低 反滲透係統原設計脫鹽率為97%以上,目前實際上(shàng)隻有92%左右。 2.3 各段壓差明顯增高 正常運行係統壓差在0.3MPa左右,而目前壓差最(zuì)高達0.5MPa左右。 2.4 加藥(yào)係統存(cún)在問題 由於自動加藥係統(tǒng)一直未投入運行,對於母管(guǎn)製並聯運行的兩套反滲(shèn)透設備,單靠人工調節加藥量很(hěn)難(nán)控製,長(zhǎng)期運行中加藥量的不穩定,導(dǎo)致反滲透膜結垢,並呈加速趨勢。 3 產生原因分析 3.1 阻垢劑加入量不夠 2005年8月份(fèn)更換為新型阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化驗(yàn)方法,對於水(shuǐ)處理母管製並聯運行的反(fǎn)滲透設備,單靠人工調節加(jiā)藥量很難控製,阻垢劑的使用(yòng)控製不當,使得反滲透進(jìn)水中的加藥(yào)量極不穩定(dìng),沒有真正起到阻垢作用,導致反滲透膜結垢(gòu),並呈加速趨勢(shì)。 鹽水經過反滲透後,水中95%以上的含鹽量被阻(zǔ)擋在(zài)濃水中,導致濃水含鹽量上升(水的回收率在75%時,濃水(shuǐ)中含(hán)鹽量增加至進水4倍),鹽類的這種濃縮(suō)是反滲透裝置結垢的主要原因。這(zhè)些物質中最常見的為碳酸(suān)鈣垢(gòu)、硫酸鈣垢、金屬氧(yǎng)化物垢、矽沉積物及有機或無機沉積物。由於汙染物的汙染速度與給水條件、運行方式(shì)等因素有關,因此應該控製產品水的回收率(lǜ),使濃水流量維持在難溶鹽類不會析出的狀況下,既避免其(qí)離子積(jī)超過濃度積,同時(shí)要(yào)嚴格按(àn)照導則要求在發(fā)生(shēng)汙染時(shí)應及時的進行清洗,否則汙染將會在相對較短的時間內使膜元件的性(xìng)能遭到(dào)嚴重的破壞。 3.2 反滲透(tòu)運(yùn)行監督部分誤差大 反滲透係統中(zhōng)的有關(guān)表(biǎo)計如(rú)壓(yā)力表、流量表、電導表等損(sǔn)壞較多,現存表計誤差大,無法保證正(zhèng)常監督反滲透(tòu)設備的運行情況(kuàng)。 3.3 反滲透進水(shuǐ)溫度(dù)無法(fǎ)保證 眾所周知反滲透膜有適宜的水溫要求,適當地提高水溫有利於降低水的(de)黏度,增加膜的透(tòu)過速度。由於加(jiā)熱器使用年(nián)限較長,銅管(guǎn)漏泄停運情況時有發生,針對此情況對生水加熱器進行了(le)全麵(miàn)的改造,並且增加了二次加熱係(xì)統,提高了生水的加熱效果(guǒ),改善了反滲透的運行工況。 4 清洗(xǐ)方案的確定 膜的汙染是(shì)一個漸變過程,所以應在早期采取措施,消除汙染物,避免(miǎn)損壞膜元件或降低其性能。根據反(fǎn)滲(shèn)透設計導則的要求,結合反滲透投運以來的各(gè)種情況運行(háng)、清洗的(de)經驗,為了進一步(bù)檢查、驗證係統結垢情況和(hé)製定符合實際的(de)清洗方案,對反滲透係統進行檢查、取樣,結果如(rú)下: RO一段壓力容器進口側第一膜元件端麵有許多(duō)橡膠墊碎片等雜物。 RO二段壓力容器進口側內壁附著有一層外觀為淺(qiǎn)黃白色疏鬆狀的垢類,根據分析可初步判斷,係統內所結垢類的主要成分為硫酸鈣。並(bìng)且(qiě)通(tōng)過(guò)對一段壓(yā)力容器進口(kǒu)側機(jī)械雜質的清理,使一段壓差有所下降。 反滲透係統的清洗是一項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎(shèn),將會對反滲透(tòu)膜造成不可彌補(bǔ)的損(sǔn)傷。因此,清洗前首先應根據係統存在的問題製訂嚴格、科學的清洗方案,其次要嚴格控製清(qīng)洗過程的每一個(gè)步驟,同時應嚴密監視清(qīng)洗過程中出現的(de)不同情況,靈活機動的調整監督手(shǒu)段,最終達到清洗汙垢、保護設備的目的。5 清洗過程 清理機械雜質,將一段壓力容器進水端的端板打開(kāi),清理每根膜元件(jiàn)端頭上(shàng)的機(jī)械雜(zá)質。 根據清洗配方配製酸洗、堿洗、殺菌(jun1)等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時以上,使其中的藥液完全溶解,並達到所需要(yào)的(de)濃度與溫度。 水清洗:啟動(dòng)清洗水泵,將配置好的清洗液以低流速、低壓力打至反滲透設備(bèi)壓力容器中並置換掉原有溶液(yè)。 循(xún)環:當係統內原有水質被置換掉,全部充滿清洗藥液時,即可(kě)將清洗藥液全部回收至清洗箱中(zhōng)打循(xún)環,並維持恒定的壓力和溫(wēn)度。如果膜元件汙染嚴重(chóng),應在清洗初期幾分鍾內將藥液(yè)排放掉,然後再進行循環清洗(xǐ)。 浸泡:通常浸(jìn)泡一小時(shí)即可,對於汙染嚴重的膜元件延長浸泡時(shí)間,最多可浸泡10~15個小時。在延長的浸泡時間內,為保持較高的溫(wēn)度,可繼續加熱(rè)並保持低速循(xún)環。 大流量衝(chōng)洗:用(yòng)泵在一定壓力下大流量循環清洗(xǐ)液30—60分鍾。 衝洗:用(yòng)反滲透產品水或除鹽水(shuǐ)衝去係統中(zhōng)殘存的清(qīng)洗液。 清洗過程(chéng)中應嚴格控製清洗液溫度、PH值、壓力等(děng)在(zài)要求範圍(wéi)內,不得任意超標(biāo)。 6 清洗程序的(de)規範化 配(pèi)製清洗液時,應保證所用全部化學藥品均是可溶(róng)的。在(zài)進入膜元件循環前藥液應混合均勻。 清(qīng)洗(xǐ)結束(shù)轉入(rù)正常備用(yòng)前(qián),應先在低流量(liàng),低壓力(lì)下將膜元件內的藥液衝淨(jìng),直至出水(shuǐ)潔淨。 在清洗循環中,清(qīng)洗液溫度不應(yīng)超過40℃。 對於多段反滲透裝置,即可分段清洗,也(yě)可串聯清洗,具體清洗(xǐ)方式可根據膜汙染情況確定。 7 清洗效果的評價 實際過程中可(kě)以(yǐ)把清洗前後(hòu)RO運行各(gè)參數變化情(qíng)況,輸入反滲(shèn)透“標準化運行管理(lǐ)軟件”,進行反滲透(tòu)係統清洗效果的評價。最直觀的方法就是在(zài)相同的水溫、流量和產品水回收率和入(rù)口水壓力情況下,壓差和脫鹽率(lǜ)變化情況。反滲透係統運行狀況的好壞,影響因(yīn)素有進水水(shuǐ)質成分、回收率、溫度、壓力、PH值及膜的運行時間(jiān)等,這(zhè)些因素綜合構成了對反滲透膜性能的影響。 本次清洗使各種參數恢複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏,我廠(chǎng)堅持對反滲透設備加強運行監(jiān)督和定期清洗製度,反滲透設(shè)備運行一直很穩定,實踐證明,隻要按照要求對(duì)反滲(shèn)透裝置進行運行和維(wéi)護(hù),就能保證反滲透設(shè)備的出力和水質要求,就能保證膜壽(shòu)命。 參考文獻 [1]DL/T951—2005《火電廠反滲透水處理(lǐ)裝置(zhì)驗收導則》中(zhōng)國電力出(chū)版社 作者簡介 韓(hán)鳳麗(lì)(1967-),女,內蒙古赤峰市,現職稱:技師,學曆:大專,研究方向:電廠(chǎng)化學水處理。 本文摘自中國論文網,原文地址:http://www.xzbu.com/2/view-4422556.htm 0 概述 反滲透作為膜過濾技術在火力發電廠的水處理應用中已越發普遍,從用於離子交換的預脫鹽到全膜水處理的一(yī)部(bù)分,它解決了單一離子交換設備存在的設備台數多、投資費用高、大量使用酸、堿而造成的環境汙染等一係列問題。 1 我廠反滲透設備運行狀況 我廠發(fā)電一分場作為東北(běi)地區最早使(shǐ)用反滲透進行預脫鹽的單位,自1996年(nián)至2011年已有15年的運行和維護經驗,從反滲透膜的使用年限看運行維護水(shuǐ)平。從RO實際運行狀況看:兩套RO自1996年10月投運(yùn),第一次換膜時間均為2004年5月,膜使(shǐ)用年限(xiàn)為七年半,到2011年(nián)6月,#1RO狀(zhuàng)況良好,總壓差未超過(guò)0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗後效(xiào)果不明顯(xiǎn),等待換(huàn)膜。在脫鹽率和回收率基(jī)本能保(bǎo)證要求的情況下(xià),都達到了理論使用年限。本文(wén)重點從化學清洗方麵進行總(zǒng)結(jié)和分析(xī)。 我廠水處理係(xì)統由預處理係統、反滲透預脫鹽係統和離子交換(huàn)除(chú)鹽(yán)係(xì)統三大(dà)部分組成(chéng),其工藝流程(chéng)如下:地下水→生水泵→生水加(jiā)熱器→高(gāo)效纖維過濾器(qì)→5U保安過(guò)濾器→高壓泵→反滲透(2×52m3/h)→滲透水箱→滲透泵→逆流再生陽離子交換器(qì)→除碳器→中間(jiān)水箱→中間水泵→陰浮動床→除鹽(yán)水箱→除鹽水泵→主(zhǔ)廠房。 我廠使用的反滲透設備,係引進美國陶(táo)氏公司生產的複合膜。#1、2 RO出力(lì)分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率(lǜ)為90%,回收率為75%。每套反(fǎn)滲透設備由(yóu)54根膜元件組成,均采用一級二段6-3方式排(pái)列(liè)布置(zhì),即一段由(yóu)36根膜元件組成(chéng)6個膜(mó)組件,二段由18根膜元件組成3個膜組件。 2 反滲透清洗情況及效果 反滲透設備自96年10月投(tóu)運以來(lái),由於使用地下(xià)水,加(jiā)之運(yùn)行過程(chéng)對高效過濾器和對保安過濾器進行嚴格的監督檢查、清洗和更換濾芯,並堅持每年對反滲透設備進行(háng)清洗,運行狀況一直良好。2004年5月換膜後脫鹽率97%左右,係統壓差0.3MPa,產水流(liú)量50m3/h。自2006年4月份,反滲透逐(zhú)步出現異常現象,產水流量約下降10%左右,脫鹽率下降至91%左右。對不同於以往的情況進(jìn)行了詳細的分析,發(fā)現反滲(shèn)透設備存在(zài)以下幾方麵問題: 2.1 產品水流量達不到設計(jì)要求 反滲透設(shè)備單套原設計產品水流(liú)量(liàng)為50 m3/h,目前實際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍降(jiàng)低 反滲透係(xì)統原設計脫鹽率為97%以(yǐ)上(shàng),目前實際上隻有92%左(zuǒ)右。 2.3 各段壓差(chà)明顯增高 正(zhèng)常運(yùn)行係統(tǒng)壓差在0.3MPa左右,而目前壓差最高達0.5MPa左(zuǒ)右。 2.4 加藥係統存在問題 由於自動加藥係統(tǒng)一直未投入運行,對於母管製並聯運行的兩套反滲透設備,單靠人工調節加藥量(liàng)很難控製,長期運行中(zhōng)加藥量的不穩定(dìng),導致反滲透膜結垢,並呈加速趨勢。 3 產生原因分(fèn)析 3.1 阻垢劑加入量(liàng)不夠 2005年8月份更換為(wéi)新(xīn)型阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化(huà)驗方法,對於水處理母管製並聯運行的反滲透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,阻垢劑(jì)的使用控製(zhì)不當,使得(dé)反滲透進水中的加藥量極不穩定,沒有真正起到阻垢作用,導致(zhì)反滲透膜結垢,並呈加速趨勢。 鹽水經過反滲透後,水中95%以上的(de)含鹽量被阻擋在濃水中(zhōng),導(dǎo)致濃(nóng)水含鹽量上升(水的回收率在75%時,濃水中(zhōng)含鹽量增加至進水4倍),鹽(yán)類的這種濃縮是反滲透(tòu)裝置結(jié)垢的主要原因。這些物質中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物(wù)垢、矽(guī)沉積物及有機或無機沉積(jī)物。由(yóu)於汙染物的汙染速度與給水條件、運行方式等因素有關,因此應(yīng)該控(kòng)製產品水的回收率,使濃水(shuǐ)流量(liàng)維持在(zài)難溶鹽類不會析出的狀況下,既避免其離子積超過濃(nóng)度積,同(tóng)時要嚴(yán)格按照導則要求在發生汙染時應及(jí)時的進行清洗,否則汙染將會在相對較短的時間內使膜元件的(de)性能遭到嚴重的破壞。 3.2 反滲透運行監督部分誤差大 反滲透係統中的有關表(biǎo)計如壓力表、流量表、電導表等損壞較多,現存表計誤差大,無法保證正(zhèng)常監督反滲透設備的運行情況。 3.3 反滲透進水溫度無法保證 眾所周知反滲透膜有適宜的水溫要求,適當地提高水溫有利於降低水的黏度,增加膜的透過速(sù)度。由於加熱器使用年限較(jiào)長(zhǎng),銅管漏泄停運情況時有發生,針對此(cǐ)情況對生水加熱器進行了全麵(miàn)的改造,並且增加了二次加熱係統,提高了生(shēng)水(shuǐ)的加(jiā)熱效果,改善(shàn)了反滲透的運行工況。 4 清洗方案的確定 膜的汙染是一個(gè)漸變過程,所以(yǐ)應(yīng)在早期采取措施,消(xiāo)除汙染(rǎn)物,避免損壞膜元件或降低其性能。根據反滲透設計導則(zé)的要求,結合反滲透投運以來的各(gè)種情況(kuàng)運行、清洗的經驗,為(wéi)了進一步(bù)檢查、驗證係(xì)統(tǒng)結垢情況和製定符合實際(jì)的清(qīng)洗方案,對反滲(shèn)透係統進行檢查、取樣,結果如下: RO一段壓力容器(qì)進口側第一膜元件端(duān)麵有許(xǔ)多橡膠墊碎片等雜物。 RO二段壓力容器進口側內壁附著有一(yī)層外觀為淺黃白色疏(shū)鬆狀的垢類,根據(jù)分析可初步判斷,係統內(nèi)所結(jié)垢類的主要成分為硫(liú)酸鈣。並且通過對一(yī)段壓力容器進口側機械(xiè)雜質的清理,使一段壓差有(yǒu)所下降。 反滲透係統的清洗(xǐ)是一(yī)項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎,將(jiāng)會(huì)對反(fǎn)滲透膜造(zào)成不可彌補的損傷。因此,清洗前首先應根據係(xì)統存在的問題製訂嚴格、科學的清洗方案,其次要嚴格控製清洗過程的每一(yī)個步驟,同時應嚴密監視清洗過程中出現的(de)不同情況,靈活機(jī)動的調整監督(dū)手段,最終達到清洗汙垢、保護設備的目的(de)。5 清洗過程 清理機械雜(zá)質,將一段壓力容器進水端的端板打(dǎ)開,清理每根膜元件端(duān)頭(tóu)上的機械雜質(zhì)。 根據(jù)清洗配方配製酸洗、堿洗、殺菌(jun1)等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時(shí)以上,使其中的藥液完全溶解,並達到所需要的濃(nóng)度與溫度。 水(shuǐ)清洗:啟動清洗水(shuǐ)泵,將配置好的清洗液以低流速、低壓力打至(zhì)反(fǎn)滲(shèn)透設備壓力容器中並置換掉原有(yǒu)溶液。 循環:當係統內原有水質被置換掉,全部充滿清洗藥液時,即可將清洗藥(yào)液全部回收至清洗(xǐ)箱中打循環,並維持(chí)恒定的壓力和溫度。如果膜元件汙染嚴重(chóng),應在清洗初期幾分鍾內將藥液排放掉,然後再進行循(xún)環清洗。 浸泡:通常浸泡一小時(shí)即可,對於汙染嚴重的膜元件延長浸泡(pào)時間,最多可浸泡10~15個小時。在延長的浸泡時間內,為保持較高(gāo)的(de)溫度,可繼續加熱並保持(chí)低速循環。 大流量衝洗(xǐ):用泵在一定壓力下大(dà)流(liú)量循環清洗液30—60分鍾。 衝洗:用反滲透產品水或(huò)除鹽水衝去係統中殘存的清洗液。 清洗過(guò)程中應嚴格控製清洗液溫度、PH值、壓力等在要求範圍內,不得任意超標。 6 清(qīng)洗程序的規範化 配製清洗液時,應(yīng)保證所用(yòng)全部化學(xué)藥品均是可溶的。在進(jìn)入膜元件循環前藥(yào)液應混合均勻。 清洗結束轉入正常備用(yòng)前,應先在低流量,低壓力下將膜元(yuán)件內的藥液衝淨,直至出水潔淨。 在清洗循環中,清洗液溫度不應超過40℃。 對於(yú)多段反(fǎn)滲透裝置,即可分段清洗,也可串聯清洗,具體清洗方式可根據膜汙染情(qíng)況(kuàng)確定。 7 清洗效果的評價 實際過程中可以把清洗前後RO運行各參數變化(huà)情況,輸入反滲透“標準化(huà)運行管理軟件”,進行反滲透係(xì)統清洗效果的評價。最直觀的方法(fǎ)就(jiù)是在相同的水溫、流量和產品水回收率和入口水壓力情況下,壓差和脫鹽率變化(huà)情況。反滲透係統運行狀況的(de)好壞,影響(xiǎng)因素有進水水質成分、回收率、溫度、壓力、PH值及膜的運行時間等,這些因素綜合(hé)構成了對反滲透膜性能的影響(xiǎng)。 本次清(qīng)洗(xǐ)使各種參數恢複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏(lǐ),我(wǒ)廠堅持對反(fǎn)滲透設備加強運行監督和定期清洗製度(dù),反滲透設備運(yùn)行一直很穩(wěn)定,實(shí)踐證明,隻要按照要(yào)求對反滲(shèn)透裝置進行(háng)運(yùn)行和維護,就能保(bǎo)證反滲透設備的出力和(hé)水質(zhì)要求,就能(néng)保證膜壽命(mìng)。