概述 反滲(shèn)透作為膜過(guò)濾技術在火力發(fā)電廠的水處(chù)理應用中已越發普遍,從用於離子交換的預脫(tuō)鹽到全膜水處理的一部分,它(tā)解決了單一離子交換設備存(cún)在的設備台數多、投資費用高(gāo)、大量使用酸、堿而造成(chéng)的環境(jìng)汙染等一係列問題。 1 我廠反滲透設備運行狀(zhuàng)況 我廠(chǎng)發電一分場(chǎng)作為東北地區最早使用反滲透進行預脫鹽的單位,自1996年至2011年已有15年的運行和維護經驗,從(cóng)反滲(shèn)透膜的使用年限看運行維護水平。從(cóng)RO實際運行狀況看:兩套RO自1996年10月投運,第一次換膜時間均為2004年5月,膜使用年限為七年半,到2011年6月,#1RO狀況良好,總壓差未超過0.35MPa,而#2RO2011年(nián)4月壓差(chà)升高,清洗後效(xiào)果不明顯,等待換膜。在脫鹽率和回收率基(jī)本能保證要求的情況下(xià),都達到(dào)了理論使用(yòng)年限。本(běn)文重點從化學清洗方麵進行總結和分析。 我廠水處理係統由預處理係統、反滲透預脫鹽(yán)係統和離子交換除鹽係統三大部分組(zǔ)成,其工藝流程如下:地下水(shuǐ)→生水泵→生水加(jiā)熱器(qì)→高效纖維過(guò)濾器→5U保安過濾器→高壓泵→反滲透(2×52m3/h)→滲透(tòu)水箱→滲透泵(bèng)→逆(nì)流再生陽離子交換器→除碳器→中間水箱→中間水泵→陰浮動床→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。 我廠使用(yòng)的反滲透(tòu)設備,係引進美國陶氏公司(sī)生產的複合膜。#1、2 RO出力分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率為90%,回收率為75%。每套反(fǎn)滲(shèn)透設備由(yóu)54根膜元件組(zǔ)成(chéng),均(jun1)采(cǎi)用一級二段6-3方式排列布置,即一段由36根膜元件組成6個膜(mó)組件,二段由18根膜元件組(zǔ)成3個(gè)膜組件。 2 反滲透清洗情況及效果 反滲透設備自96年10月投運以來,由於使用(yòng)地下水,加之(zhī)運行過程對高效過濾器和對保安過濾器進行嚴格的監督檢(jiǎn)查、清洗和更換濾(lǜ)芯,並堅持每年對反(fǎn)滲透設備進行清洗,運行狀(zhuàng)況一直良好。2004年5月換膜後脫鹽率97%左右,係統壓(yā)差0.3MPa,產水流量50m3/h。自(zì)2006年(nián)4月份,反滲透(tòu)逐步出現異常現象,產水流量約下降10%左右,脫鹽率下降至91%左右。對不同於(yú)以往的情(qíng)況進行了詳細(xì)的分析,發現反滲透設備存在以下幾(jǐ)方麵問題: 2.1 產品水流量達不到設計要求 反滲透設備單套原設計產品水流量為50 m3/h,目前實(shí)際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍降低 反滲透係統原設(shè)計脫鹽率為(wéi)97%以上,目前實際上隻(zhī)有92%左右。 2.3 各(gè)段壓(yā)差明(míng)顯增高(gāo) 正(zhèng)常運行係統壓差在0.3MPa左右,而目前壓差最高達0.5MPa左右。 2.4 加藥係統存在問題 由於自動加藥係統一直未(wèi)投入運行,對於母管製並聯運行(háng)的兩套反滲(shèn)透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,長期運行(háng)中加藥量的不穩定,導致反滲透膜(mó)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月份更換為新(xīn)型阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化驗方法,對於水處理母(mǔ)管(guǎn)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(gòu)劑的(de)使用控製(zhì)不當,使得反滲透進水中的加藥量極不穩定,沒有真正起到阻垢作用,導致反(fǎn)滲透膜(mó)結垢,並呈加速趨勢。 鹽水經過反滲透後,水中95%以(yǐ)上的含鹽量被(bèi)阻擋在(zài)濃(nóng)水中,導致濃水(shuǐ)含(hán)鹽量上升(水的回收率在75%時,濃水中含鹽量增(zēng)加至進水4倍(bèi)),鹽類的這種濃縮是(shì)反滲透裝置結垢的(de)主(zhǔ)要原因。這些物質中最常見(jiàn)的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢(gòu)、金屬氧化物垢、矽沉積物及有機(jī)或無機沉積物。由於汙染(rǎn)物的汙(wū)染速度與給水條件、運(yùn)行方式(shì)等因素有關,因此應該(gāi)控製產品水的回收(shōu)率,使濃水流量維持在難溶鹽類不會析出的狀況下(xià),既避(bì)免(miǎn)其離子積超過濃度積,同時(shí)要嚴格按照導則(zé)要求(qiú)在發生汙染時應及時的進行清洗,否則汙(wū)染將會(huì)在相對較短的時間內使(shǐ)膜元件的性能遭到嚴重的破壞。 3.2 反滲(shèn)透運行監督部分誤差大(dà) 反滲透(tòu)係統中的有關表計如(rú)壓力表、流量表、電導表等損壞較多,現存表計誤差大,無法(fǎ)保證正常監督反滲透設(shè)備的(de)運行情況。 3.3 反滲透進(jìn)水溫度無法保證 眾所周知反滲(shèn)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,增加膜的透過速度。由(yóu)於加熱器使用(yòng)年限較長,銅管漏泄停運(yùn)情況時有發(fā)生,針對此情況對生水加熱器進行了全麵的改造(zào),並且增加了二次加熱係統,提高(gāo)了生水的加熱(rè)效果,改善了(le)反滲透(tòu)的運(yùn)行(háng)工況。 4 清洗方(fāng)案的(de)確定 膜的汙(wū)染是一個漸變過程,所以應在早期采取措施,消除汙染物,避免損壞膜(mó)元件或降低其性能。根據反滲透設計導則的要求,結合反滲透投運以來的各(gè)種情況運行、清洗的經驗,為了進一步檢查、驗(yàn)證係統結(jié)垢情況和製定符合實際的清洗方案,對反滲透係統進行檢查、取樣,結果如下: RO一段壓力容器進口(kǒu)側第一膜元件端麵有許多橡膠墊碎片等雜(zá)物。 RO二段壓力容器進(jìn)口側內壁附著有(yǒu)一層外觀為淺黃白(bái)色疏鬆狀的垢類,根據分析(xī)可初步判斷(duàn),係(xì)統內所(suǒ)結垢類的(de)主要成分為硫酸鈣。並且通過對一段壓力容器進口(kǒu)側機械雜質的清理,使一段壓(yā)差(chà)有所下降。 反滲透係統的清洗是一項嚴謹的技術(shù)工作,清洗中稍有(yǒu)不慎,將會對反滲(shèn)透(tòu)膜造成不可彌補(bǔ)的損傷。因此,清洗前首先應根據係統存在的問題製訂嚴格(gé)、科學的清洗(xǐ)方案,其次要嚴格控製清洗(xǐ)過程的(de)每一個步(bù)驟,同時應嚴密(mì)監視清洗(xǐ)過程中出現的不(bú)同情況,靈活機動的調整監督(dū)手段,最終達(dá)到清洗汙垢、保護設備的(de)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,清理每根膜(mó)元件端頭上的機械雜質。 根據清洗配方配製(zhì)酸洗、堿洗、殺菌等清洗藥液:啟動清洗水泵循(xún)環一小時以(yǐ)上,使其中的藥液完全溶解,並達到所需要(yào)的濃度與溫度。 水清洗:啟動清洗水泵,將配置好的清洗液以低流速、低壓力打(dǎ)至反滲透(tòu)設備壓力容器中並(bìng)置換掉原有溶液。 循環:當係統內原有水質被置換掉,全部充滿清洗藥液時,即(jí)可將清洗藥液全部回收至清洗箱中打循環,並維持恒定的壓力和溫度。如果(guǒ)膜(mó)元件(jiàn)汙染(rǎn)嚴重,應在清洗(xǐ)初(chū)期幾分鍾內將(jiāng)藥液排放掉,然後再進行(háng)循(xún)環清洗(xǐ)。 浸泡:通常浸泡(pào)一小時即可,對於汙染嚴重的膜(mó)元件延(yán)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,為保持較高的溫度,可(kě)繼續加(jiā)熱並保(bǎo)持低速循環。 大流量衝洗:用泵在一定壓力下大(dà)流量循環清洗液30—60分鍾。 衝洗:用(yòng)反滲透(tòu)產品水或除鹽水衝去係統中殘存的清洗液。 清洗過程中應嚴格控製(zhì)清洗液溫度、PH值、壓力等在要求範圍內,不得任意超標。 6 清洗程序的規(guī)範(fàn)化 配製清洗液時,應保證所用全部化學藥品均(jun1)是可溶的。在進入膜元件循環前藥液應混合均勻。 清(qīng)洗結束轉入正常(cháng)備用前(qián),應先在低流量,低壓力下將膜元件內的藥液衝(chōng)淨,直至出水潔淨(jìng)。 在清洗循環中,清洗液溫度不應超過40℃。 對於多段反(fǎn)滲透裝置(zhì),即(jí)可(kě)分段清洗,也可串聯清洗,具體清洗方式可(kě)根據膜汙染情(qíng)況確定。 7 清洗效果的評(píng)價 實際過程中可以把清洗前後RO運行各參數變化情況,輸入反滲透“標準化運行管理軟件”,進行反(fǎn)滲透係統清洗(xǐ)效(xiào)果的評價。最直觀的方(fāng)法就是在相同的水溫、流量和產品水回收(shōu)率和入口水壓力情況下,壓差和脫鹽率變化情況。反滲透係統運行狀況的好壞,影響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(sù)綜合構成了對反滲透(tòu)膜性能的影響。 本次清洗使各種(zhǒng)參數恢複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏,我廠堅持(chí)對反滲透設備(bèi)加強運行監督和定期清洗製度,反滲透設備運行(háng)一直很穩定,實踐證明,隻要按照要(yào)求對反滲透裝置(zhì)進行運行和維護(hù),就能保證反(fǎn)滲透設(shè)備的出(chū)力和水質要求,就能保證(zhèng)膜壽命。 參考(kǎo)文獻 [1]DL/T951—2005《火電廠反滲透(tòu)水處理裝(zhuāng)置驗收導則》中國電力出版社 作者簡介 韓鳳麗(1967-),女,內蒙古赤峰市,現職(zhí)稱:技師,學曆:大專,研究方向:電廠化學水(shuǐ)處理。 本文(wén)摘自(zì)中國(guó)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(zhōng)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)部分,它解決了單(dān)一離子交換設備存在的設備台(tái)數多、投資費用高、大(dà)量使用酸、堿而造成的環境汙染等(děng)一係列問題(tí)。 1 我廠反滲透設備運行狀況(kuàng) 我廠發電一分(fèn)場作為東北地區(qū)最早使用反滲透進行預脫鹽的單位(wèi),自1996年至2011年已有15年(nián)的運行和維護經驗(yàn),從反滲透膜的使用年限(xiàn)看運行維護水平。從RO實際運行狀況看:兩套RO自1996年10月投運,第一次換膜時間均為2004年5月,膜使用年限為七年(nián)半(bàn),到2011年6月,#1RO狀況(kuàng)良好,總壓差未超過0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗後效果不(bú)明顯,等(děng)待換膜。在脫鹽率和回收率基本能保證要求的情況下,都達到了理論使用年限。本文重點從化(huà)學清洗方麵進行總結和分析。 我廠(chǎng)水處理係統由預處理係統、反滲透(tòu)預脫鹽係統和離子交換除鹽係統三大部分組成,其工(gōng)藝流(liú)程如下:地下(xià)水(shuǐ)→生水泵→生(shēng)水加熱器→高效纖維過濾器→5U保安過濾器→高(gāo)壓泵→反滲(shèn)透(2×52m3/h)→滲透水(shuǐ)箱→滲透泵→逆流再生陽離子交換器→除(chú)碳器→中(zhōng)間水箱→中間水泵→陰浮動床→除(chú)鹽水箱→除鹽(yán)水泵(bèng)→主廠房。 我廠使用的(de)反滲透設備,係引進(jìn)美國陶氏公司生產的複合膜。#1、2 RO出力分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽(yán)率為90%,回收率為75%。每套反滲透設備(bèi)由54根膜元件組成,均采用一級二段6-3方式排列布置,即一段由36根膜(mó)元件組成6個膜組件,二段由18根膜元件組成3個膜(mó)組件。 2 反滲透(tòu)清洗情況及(jí)效果 反滲透設備自96年10月投運以來,由於使用地(dì)下水,加之運行(háng)過程對高效過濾器和對保安過濾器進行嚴格的監督檢查(chá)、清洗和更換濾芯,並堅持每年(nián)對反滲透設備進行清洗,運行狀況一直良好。2004年5月換膜後脫鹽(yán)率97%左右,係統壓差0.3MPa,產水(shuǐ)流量50m3/h。自2006年4月份,反滲透逐步出現異常現象,產水流(liú)量約下降10%左右,脫(tuō)鹽率下降至91%左(zuǒ)右。對不同於(yú)以往的情況進行了詳細的(de)分析,發現反滲透設備存在以下幾方麵問題: 2.1 產品(pǐn)水(shuǐ)流量達不到設計(jì)要求 反滲透設備單套原(yuán)設計產品水流量為50 m3/h,目前實際上隻(zhī)有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍降(jiàng)低 反滲透係統原設計(jì)脫鹽率為(wéi)97%以上,目前實際上隻有92%左右。 2.3 各段(duàn)壓差(chà)明顯增高 正常運行係統壓差在0.3MPa左右(yòu),而目前壓差最高達0.5MPa左右。 2.4 加藥係統(tǒng)存(cún)在問題 由(yóu)於自動加藥(yào)係統一直未投入運行,對於母管製並聯運行的(de)兩套反滲透設備,單靠人工調節(jiē)加藥量很(hěn)難控製,長期運行中加藥量的不穩定,導致反滲透膜(mó)結垢,並呈(chéng)加速(sù)趨勢。 3 產生原因分析 3.1 阻垢劑(jì)加(jiā)入量不夠 2005年8月份(fèn)更換為(wéi)新型阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化(huà)驗(yàn)方法,對於水(shuǐ)處理母(mǔ)管(guǎn)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(zǔ)垢劑的使用控製不當(dāng),使得反滲透進水中的加藥量極不穩定,沒有真正起到阻垢作用,導致反滲透膜結垢(gòu),並呈加速趨勢。 鹽水經過反滲透後,水中95%以上的含(hán)鹽(yán)量(liàng)被阻擋在濃水中,導致濃水含鹽(yán)量上升(水的回收率在75%時,濃(nóng)水中含鹽量增(zēng)加至進水4倍),鹽類的這種濃縮是反滲透裝置結垢的主要原因。這些物質(zhì)中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢(gòu)、金屬(shǔ)氧化物垢、矽沉積物及有機(jī)或無機(jī)沉積物。由(yóu)於(yú)汙染物的汙染速(sù)度與給水條件、運行方式等因素(sù)有關,因此應該控製產品水的回收率,使濃水流量維持在難溶鹽類不會析出的狀況下,既避免其離子積超過濃度積,同時要嚴格按照導則要求在發生汙染時應及時(shí)的進行清洗,否則汙染將會在相對較(jiào)短的時間內使膜元件的性能遭到嚴重的破壞。 3.2 反滲(shèn)透運行監督部分誤差大 反滲透係統中的有關表計如壓力表、流量表、電導(dǎo)表等損壞(huài)較多,現存表(biǎo)計誤差大,無法保證正常監督(dū)反滲(shèn)透設備的運行情況。 3.3 反滲透進水溫度無法保證(zhèng) 眾所周(zhōu)知反滲透膜有適(shì)宜的水溫要求,適當地提高水溫有利於降低水的黏度,增加膜的透過速度。由於加熱器使用(yòng)年限較長,銅管(guǎn)漏泄停(tíng)運情況時有(yǒu)發生,針對此情況對生水加熱器進行了全麵的改造,並且增加了二次加熱係統,提高(gāo)了生水的加熱(rè)效果,改善了反滲透的運行工況。 4 清(qīng)洗方案的確定(dìng) 膜的汙染(rǎn)是一個漸變過程,所以應在早期采取措施,消除汙染物(wù),避免損壞膜元件或降低其性能。根據反滲透設計導則的要求,結合(hé)反滲透投運以來的各種(zhǒng)情況運行、清洗的經驗,為了進一步檢查、驗(yàn)證係統結垢情況和製定符合實際(jì)的清洗方(fāng)案,對反滲透係(xì)統進行(háng)檢查、取樣,結果如下(xià): RO一段壓力容器進口側第一膜(mó)元件端麵有許多(duō)橡膠墊碎片(piàn)等雜物(wù)。 RO二段壓力容器進口側內壁附著有一層外觀為淺黃白色疏鬆狀的垢類,根據分析可初步判斷,係(xì)統內所結垢類的主要成分為(wéi)硫酸鈣。並且通過對一段壓力(lì)容器(qì)進(jìn)口側機械雜質的清理,使一段壓差有所下降。 反滲透係統(tǒng)的清洗是一項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎,將會對反滲(shèn)透膜造成(chéng)不可彌補的損傷。因此,清洗前(qián)首先應根據係統存在的問(wèn)題製(zhì)訂嚴格、科學的清洗方案,其次要嚴格控製清洗過程的每一個步驟,同時應嚴密監視清(qīng)洗過程中出現的不(bú)同情況,靈活機動(dòng)的調整監督手段,最終達到清洗汙垢、保(bǎo)護設備的(de)目的。5 清(qīng)洗過程 清理(lǐ)機械雜質,將一段壓力容器進水端的(de)端板打開,清理每根膜元件(jiàn)端頭上的機械雜質。 根據(jù)清(qīng)洗配方配製(zhì)酸洗、堿(jiǎn)洗、殺菌等清洗藥液:啟動(dòng)清洗水泵循環一小時以上,使其中的藥液完全溶解,並達到所需要的濃度與溫度。 水清洗:啟動清洗(xǐ)水泵,將配置好的清洗液以低流(liú)速、低壓力打至反滲透設備壓力容器中並置換掉原有溶液。 循環:當係統內原有水質被置換掉,全部充滿清洗藥液時,即(jí)可將清(qīng)洗藥液全部回收至(zhì)清洗箱中打循環(huán),並維(wéi)持(chí)恒定的壓力和溫(wēn)度。如果膜元件汙染嚴重,應在清洗初(chū)期幾分鍾內將藥液排放掉,然後再進行循環清洗。 浸泡:通(tōng)常(cháng)浸泡(pào)一小時即可,對(duì)於汙(wū)染(rǎn)嚴(yán)重的膜元件延長浸泡(pào)時間,最多可浸泡10~15個小時。在延(yán)長(zhǎng)的浸泡時間內,為保持較高的溫度,可繼續加熱並保(bǎo)持(chí)低速循(xún)環。 大流量衝洗:用泵(bèng)在一(yī)定壓力下大流量循環清洗液30—60分鍾。 衝洗:用反滲透產品水或除鹽水衝去係統中殘存的清(qīng)洗液。 清洗過程中應嚴格控製清洗液溫度、PH值、壓力等在(zài)要求(qiú)範圍內,不得(dé)任意超標。 6 清洗程序的規範化 配製清洗液時,應保證所用全部化學藥品(pǐn)均是可溶的。在進入膜元件循環前藥液(yè)應混合均勻。 清洗結束轉入正常備用前,應先(xiān)在低流量,低(dī)壓(yā)力下將膜元件內的藥液(yè)衝淨,直至出水潔淨。 在清(qīng)洗循(xún)環中,清洗液溫度不(bú)應超過40℃。 對於多段反滲透裝置(zhì),即可分段清洗,也可串聯清洗,具(jù)體清洗方式可根據膜汙染情況確定。 7 清洗效果的評價 實際過程(chéng)中可以把清洗(xǐ)前後RO運行各參數變化情況,輸入反滲透“標準化運行管理軟件”,進(jìn)行反滲透係統清洗效果的評價。最直觀的方法就是在(zài)相同的水(shuǐ)溫、流量和產品水回收率和入口(kǒu)水壓力(lì)情況下(xià),壓差和脫(tuō)鹽率變化情況。反滲透係統運行狀況的好壞,影響因(yīn)素有進水水質成分、回收率、溫度、壓力、PH值及膜的運行時間等,這些(xiē)因素(sù)綜合構成(chéng)了對反滲透膜性能的影響。 本次清洗使各種(zhǒng)參數恢(huī)複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏,我廠堅持對反滲透設備加強運行監督和定期清洗製度,反滲(shèn)透設備運行一直很穩定,實踐證明,隻要按照要求對反(fǎn)滲透裝置進行(háng)運行和(hé)維護(hù),就(jiù)能保證反滲(shèn)透設備的(de)出力和水質要求,就能保證膜壽命。