概述(shù) 反滲透作為膜過濾(lǜ)技術在火(huǒ)力發電廠的水處(chù)理應用中已越發普(pǔ)遍,從用於離子交換(huàn)的預(yù)脫鹽到全(quán)膜水處理(lǐ)的一部分,它解(jiě)決(jué)了單(dān)一離子交換設備存在的設(shè)備台數(shù)多、投資(zī)費用高、大量使用酸、堿而造成(chéng)的環(huán)境汙染(rǎn)等一係列問題。 1 我(wǒ)廠(chǎng)反滲透設備運行狀況(kuàng) 我廠發電一分場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(hù)經驗,從反滲透膜的使用(yòng)年限看運行維護水平。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(jiān)均為2004年5月,膜(mó)使用年限為(wéi)七年半(bàn),到2011年6月(yuè),#1RO狀況良好,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,等待換膜。在脫鹽率和回收率基本能保證要求的(de)情況下,都達到了理論使用年限。本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(chù)理係統、反滲透預脫鹽係統和離子交(jiāo)換除鹽係統三大(dà)部分組成,其工藝流程如下:地下(xià)水→生水泵→生水加(jiā)熱器→高效纖維過濾器→5U保安過濾器(qì)→高壓泵→反滲透(2×52m3/h)→滲(shèn)透水(shuǐ)箱→滲透泵→逆(nì)流再生陽離子交(jiāo)換器→除碳器(qì)→中間水箱→中(zhōng)間水泵→陰浮動床→除鹽水箱(xiāng)→除鹽水(shuǐ)泵→主廠房。 我(wǒ)廠使用的(de)反滲透設備,係(xì)引(yǐn)進美國(guó)陶氏公司生產的複合(hé)膜。#1、2 RO出力分(fèn)別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率為90%,回收率為75%。每套反(fǎn)滲(shèn)透設備由54根膜(mó)元件組成,均采用一級二段6-3方式排列布置,即(jí)一段由(yóu)36根膜元件組成6個膜組件,二段由18根膜元件組成3個膜組(zǔ)件。 2 反滲透清洗情況及效果 反滲透設備自96年10月投運(yùn)以來,由於使用地下水,加之運行過程對高效過濾器和對保安過濾器進(jìn)行嚴格的監督檢查、清洗(xǐ)和更換濾芯,並堅持每年對反滲透設備進行清(qīng)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,產水流量50m3/h。自2006年4月(yuè)份,反滲透逐步出現異常現象,產水(shuǐ)流量約下降10%左右,脫鹽率下降至91%左右。對不同於以(yǐ)往(wǎng)的(de)情況進行了詳細的分析,發現反滲透設備存在以下幾方麵問題: 2.1 產品水(shuǐ)流量達不到設計要求 反滲透設備(bèi)單套原設(shè)計產品水流量(liàng)為50 m3/h,目前實際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍降低 反滲透係統原(yuán)設計脫鹽率為97%以(yǐ)上,目前(qián)實(shí)際(jì)上(shàng)隻有92%左右。 2.3 各段壓差明顯增高(gāo) 正常運行(háng)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(cún)在問(wèn)題 由於自動加(jiā)藥(yào)係統一(yī)直未投入運行,對於母管製並(bìng)聯(lián)運行的兩套反滲透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,長期運行中(zhōng)加藥量的不穩定,導致反滲透(tòu)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月份更換為新型阻垢劑FLOCON-260。由(yóu)於FLOCON-260無化驗方法,對於水處理母管製並聯運行的反滲(shèn)透設備,單靠人工調節加藥(yào)量很難控製,阻垢劑的使用(yòng)控製不當(dāng),使得反(fǎn)滲透進水中的加藥量極不穩定,沒有真正起到阻(zǔ)垢作用,導(dǎo)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)鹽量被阻擋在(zài)濃水中,導致(zhì)濃水含鹽量上升(水的回收率在75%時,濃水中含鹽量增加至進水4倍),鹽類的這種濃縮是反滲透裝置結垢的主要(yào)原因。這些物質中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金(jīn)屬氧化物垢(gòu)、矽沉積物及有(yǒu)機或(huò)無機(jī)沉積物。由於汙染物的汙染速(sù)度與給(gěi)水條件、運行方式等因素有關,因(yīn)此應(yīng)該控製產(chǎn)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(zǐ)積超過濃度積(jī),同時要嚴格(gé)按照導則要求在發生汙染時應及時的進(jìn)行清洗,否則汙染將會在相對較短的時間內使膜元件的性能遭(zāo)到嚴重的(de)破壞。 3.2 反滲透運行監督部分誤差大 反(fǎn)滲透係統中的有關(guān)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,無法保證正常監督反滲(shèn)透設備的運(yùn)行情況。 3.3 反滲透進(jìn)水溫度無(wú)法保證 眾所周知反滲透膜有適(shì)宜的水溫要(yào)求,適當地提高水溫有利於降低水(shuǐ)的黏度,增加膜的透過速度。由(yóu)於(yú)加(jiā)熱器使用年限較(jiào)長,銅管漏泄停運情況時有發生,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(xì)統,提高了生水的加(jiā)熱效果,改善了反滲透的運行工況。 4 清洗方案的確定 膜的汙染是一個漸變過程,所(suǒ)以應在早期采取措施,消除(chú)汙染物,避免損壞膜元件或降低其(qí)性能。根據反滲透設計導則的(de)要求,結合反滲透投運以來的各種(zhǒng)情況運行、清洗的(de)經驗,為了進(jìn)一步檢查(chá)、驗證係統結垢情況和製定符合實際的清洗方案,對反滲透係統(tǒng)進行檢查、取樣,結(jié)果(guǒ)如下: RO一段壓(yā)力容器進口側第一膜元件端麵有許多橡膠墊碎片等(děng)雜物。 RO二段壓力容器進口側內壁附(fù)著(zhe)有一(yī)層外觀為淺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(gài)。並且通過(guò)對一段壓力容器(qì)進口側機械雜質的清理,使一段壓差有所下降。 反滲(shèn)透係統的清洗是一項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎,將會對反滲透膜造成不可彌補的損傷。因此(cǐ),清(qīng)洗前首先應(yīng)根據係統存(cún)在的(de)問題製訂嚴(yán)格、科學的清洗方案,其次要嚴(yán)格控製清洗過程的每一個步驟,同時應嚴(yán)密監視清洗過程中出現的不同情(qíng)況,靈活機動的調整監督手段,最終達到清洗汙垢、保護設(shè)備的(de)目的。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開,清理(lǐ)每根(gēn)膜元件端頭上的(de)機械雜質。 根據清洗配方配製酸洗(xǐ)、堿洗、殺(shā)菌等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時以上,使(shǐ)其中的藥液完全溶解,並達到所需要的濃度與溫度。 水清洗(xǐ):啟動清洗水泵,將配置好(hǎo)的清洗液以低流速、低壓力打至反滲透設備壓力容器中並(bìng)置換掉原有溶液。 循環:當係統內原有水質(zhì)被置換(huàn)掉(diào),全部充(chōng)滿清(qīng)洗藥(yào)液時,即可將清洗藥液全部回收至清洗箱中打循環,並維持(chí)恒定的壓力和溫度。如果膜元件汙染嚴重,應在清洗初期幾分鍾(zhōng)內將藥液排放掉,然後再(zài)進(jìn)行循環清(qīng)洗。 浸泡:通常浸泡一小時即(jí)可,對於汙染嚴重的膜(mó)元件延(yán)長浸(jìn)泡時(shí)間,最(zuì)多可浸泡10~15個小時。在延(yán)長的浸泡時間內,為保(bǎo)持較高的溫度,可繼續(xù)加熱並保(bǎo)持低速循環。 大流量衝洗:用泵在一定壓力下(xià)大流(liú)量循環清洗液(yè)30—60分鍾。 衝洗:用反滲透(tòu)產品水或除鹽水衝去係(xì)統中殘存的清洗液。 清洗過程中(zhōng)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(xù)的規範化 配製清洗液(yè)時,應保證所用(yòng)全部化學藥品均是(shì)可溶的。在進入膜元件(jiàn)循環前藥液應混合均勻。 清洗(xǐ)結(jié)束轉入正常(cháng)備用前,應先在低流量,低壓力下將膜元件內的藥(yào)液衝淨,直至出水潔淨。 在清洗循環中,清洗液(yè)溫度不應超過40℃。 對於多段反滲透裝置,即可分段清洗,也可串聯清洗(xǐ),具體清(qīng)洗方式可根據膜汙染情況確定(dìng)。 7 清洗效果的評價 實際過程中(zhōng)可以把清洗前後RO運行各(gè)參數變(biàn)化情況(kuàng),輸入反滲透“標(biāo)準化運行管理軟件”,進行反滲(shèn)透係統清(qīng)洗效果的評(píng)價。最直觀的方法就是在相同的(de)水溫(wēn)、流量和產品水(shuǐ)回收率和入口水(shuǐ)壓力情況下,壓差和脫鹽率變化情況。反滲透係統運行(háng)狀況的(de)好壞,影響因素有進水水質(zhì)成分、回收(shōu)率、溫度、壓力、PH值及膜的運行時間等,這(zhè)些因素綜合構成(chéng)了對反滲透膜性能的影響。 本(běn)次清洗使各種參數恢(huī)複正常,保證供給合格的(de)除鹽水。 在隨後的幾年裏,我廠堅(jiān)持對反滲透設備加強運行監督和定期清洗製度(dù),反(fǎn)滲透設備運行一直(zhí)很(hěn)穩定,實踐證明(míng),隻(zhī)要按照(zhào)要求對反滲(shèn)透(tòu)裝置進行運行和維(wéi)護,就能保證反滲透設備的出(chū)力和水質要求,就能保證膜壽命。 參考文獻 [1]DL/T951—2005《火電廠反滲(shèn)透水處理裝置驗收導則》中國電力出(chū)版社 作者簡(jiǎn)介 韓鳳麗(1967-),女,內(nèi)蒙(méng)古赤峰市,現職稱:技(jì)師,學曆:大專,研究方向:電廠化學水處理。 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(fā)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部分,它解決了單一離(lí)子交換設備存在(zài)的設備台數多、投資費用高、大量使用酸、堿而造成(chéng)的環境汙染等一係列問題。 1 我廠反滲(shèn)透設備運行狀況 我廠發電一分場作為東北地區最早使用反滲透進行預脫(tuō)鹽的單位,自1996年至2011年已有15年的運行和維(wéi)護經驗,從反滲透膜的使用年限看運行維護水平。從RO實際運行狀況看:兩套RO自1996年10月投運,第(dì)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(yā)差未(wèi)超過0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗後效果不明顯,等待換膜。在(zài)脫鹽率和回收率(lǜ)基本能(néng)保證要求的(de)情況下(xià),都達到了理論(lùn)使用年限。本文重(chóng)點從化學清洗方麵進行(háng)總結和分析。 我廠(chǎng)水處理(lǐ)係統由預處理係統、反滲透預脫鹽係統(tǒng)和離子交換除(chú)鹽係統三大部分組成,其工藝流程如(rú)下:地下(xià)水→生水泵→生水加熱器→高效纖維(wéi)過濾器(qì)→5U保安過濾器→高壓泵→反滲透(tòu)(2×52m3/h)→滲透(tòu)水箱→滲透泵→逆流再生陽離子交換器→除碳器→中間水箱→中間(jiān)水泵→陰(yīn)浮動床→除(chú)鹽水箱→除鹽(yán)水泵→主廠房。 我廠(chǎng)使用的反滲(shèn)透設備,係引進美國陶氏公司生產的複(fù)合膜。#1、2 RO出力分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率為(wéi)90%,回收率為75%。每套反滲透設備由54根膜元件組成,均(jun1)采用一(yī)級二段6-3方式排列布(bù)置,即(jí)一段由36根膜元件組成6個膜組件,二段由18根(gēn)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月投運以來,由於使(shǐ)用地下水,加之運行過程對(duì)高效過濾器和對保安過濾器進行嚴格的監督檢(jiǎn)查(chá)、清洗和更換濾芯,並(bìng)堅持每(měi)年對反滲(shèn)透設備進行清洗,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(fèn),反滲透逐步(bù)出現異常現象,產(chǎn)水流量約下(xià)降10%左右,脫鹽率下降(jiàng)至(zhì)91%左右。對不同於以往的情況進行了詳細的分(fèn)析,發現(xiàn)反滲透設備存在以下幾方麵問題: 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(qián)實際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽(yán)率普遍降低 反滲透係統原設計脫鹽率為97%以上,目(mù)前實際上隻有92%左右。 2.3 各段壓差明顯增高 正常運(yùn)行係(xì)統(tǒng)壓差在0.3MPa左右,而目前壓差最高達0.5MPa左右。 2.4 加(jiā)藥係統(tǒng)存在問題 由於自動加藥係統一直未投入運行,對於母管製(zhì)並聯運行的兩套反滲透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,長期運行中加藥量的不(bú)穩定,導致反滲(shèn)透膜結垢,並呈(chéng)加速趨勢。 3 產生原因分析 3.1 阻垢劑加入量(liàng)不夠 2005年8月份更換(huàn)為新型阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化驗方法,對於水(shuǐ)處理母(mǔ)管製並聯運行的(de)反(fǎn)滲透(tòu)設備,單靠人工調節加藥量很難控製,阻垢劑的使(shǐ)用控製不當(dāng),使得反滲透進水中的加藥量極不穩定(dìng),沒有(yǒu)真正起到阻(zǔ)垢作用,導致反滲透膜結垢,並(bìng)呈加速趨勢。 鹽水經過反(fǎn)滲透(tòu)後(hòu),水中95%以(yǐ)上的含鹽(yán)量被(bèi)阻擋在濃水中,導(dǎo)致濃水含鹽量上升(shēng)(水的回收率在(zài)75%時,濃(nóng)水中含鹽量增加(jiā)至進水4倍),鹽類的這種濃縮是反滲透裝置結垢(gòu)的主要原因。這些物質中最常(cháng)見的為碳酸鈣垢、硫酸(suān)鈣垢、金(jīn)屬氧化物垢、矽沉積(jī)物及有機或無機沉積物(wù)。由於汙染物的汙染速度與(yǔ)給水條件、運行方式等因(yīn)素有關,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(gé)按照導則要求在發生汙染(rǎn)時應及時的(de)進行(háng)清洗,否則汙染將(jiāng)會(huì)在相對(duì)較短的時間(jiān)內使膜元件(jiàn)的性能遭到嚴重的(de)破(pò)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,無法保證正常監督反滲透設備的運行(háng)情況。 3.3 反滲(shèn)透進水溫度無法保證 眾所周知反滲透膜有(yǒu)適宜的水(shuǐ)溫要求,適(shì)當地提高水溫有利(lì)於降低水的黏(nián)度,增加膜(mó)的透(tòu)過速度。由(yóu)於加熱器使用年限較長,銅管漏泄停運情(qíng)況時有(yǒu)發(fā)生,針對此情況對生水加(jiā)熱器進行了全麵的改造,並且增加了二次加熱係統,提高了生水的加熱效果,改善了反滲透的(de)運行工況。 4 清洗方案的確定 膜的汙(wū)染(rǎn)是一個漸變(biàn)過程,所以應在(zài)早(zǎo)期采取措施,消除汙染物,避免損(sǔn)壞膜元件或降低其性(xìng)能(néng)。根據反滲透設計導則的要求,結合反滲透投運以來的各種情況運行、清洗的經驗(yàn),為(wéi)了進一步檢查、驗(yàn)證係統結垢情況和(hé)製定符(fú)合實際的清洗方案,對反滲透係統進行檢查(chá)、取樣,結果(guǒ)如下: RO一段壓力容(róng)器進口側第一膜元件端麵有許多橡(xiàng)膠墊(diàn)碎片(piàn)等雜物。 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(jù)分析可初步判斷,係統內所結垢類的主(zhǔ)要成(chéng)分為硫酸鈣(gài)。並且通過對一段(duàn)壓力容器進口側機械雜質(zhì)的清理,使一段壓差有所下降。 反滲透係統的清(qīng)洗是一項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎(shèn),將會對反滲(shèn)透膜造成不可彌補的損傷。因此,清洗前首先應(yīng)根據係統存在的問題(tí)製訂嚴格、科學的(de)清洗方案,其次要嚴(yán)格控製清洗過程的每一個步驟,同時應嚴(yán)密監視清洗過程中出現的不同情況,靈活機動的調整(zhěng)監(jiān)督(dū)手段(duàn),最終達到清洗汙垢、保護設備的目的。5 清洗過程 清理(lǐ)機械雜質,將一段壓力(lì)容器進水端的端板打(dǎ)開,清理每根膜元件端頭上的機械雜質。 根據清洗配方配(pèi)製酸洗、堿洗、殺菌等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時以上,使其(qí)中的藥液完全溶解,並達到所需要的(de)濃度(dù)與溫度。 水清洗:啟動清(qīng)洗水泵,將(jiāng)配置好的清(qīng)洗(xǐ)液以(yǐ)低流速、低壓力打(dǎ)至反滲透設備壓力容器中並(bìng)置換掉原有溶液(yè)。 循環:當係統內原有(yǒu)水質被置換掉,全部充滿清洗藥液時,即可將清洗藥液全部回(huí)收至清洗箱中打循環,並維持恒定(dìng)的壓力和溫度。如果膜元(yuán)件汙染嚴重,應在清洗初(chū)期幾分鍾(zhōng)內將藥液排放掉,然後再進行循(xún)環清洗。 浸泡:通(tōng)常浸泡一小時(shí)即可(kě),對於汙染嚴重的(de)膜元件(jiàn)延長浸(jìn)泡時間,最多可浸泡10~15個小時。在延長的浸泡時間內,為保持較高的溫度,可繼續加熱並保持低速循環。 大流量衝洗:用泵在一定壓力下大流量(liàng)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(de)清洗液。 清洗過程中應嚴格控製清洗液溫度、PH值(zhí)、壓力等在要求範圍內,不得任意超標。 6 清洗程序的(de)規範化 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(yīng)混合均勻。 清洗結束轉入(rù)正常備(bèi)用前,應先在低流量,低壓力下將膜元件內的藥(yào)液衝淨,直至出水潔淨。 在清洗循環中(zhōng),清(qīng)洗液溫度不應超過40℃。 對於多段反滲透裝置,即可(kě)分段清洗,也可串聯清洗,具體清洗(xǐ)方式可根據膜汙(wū)染情況確定。 7 清洗效果的評價 實際過程中(zhōng)可以把(bǎ)清洗前後RO運行(háng)各參數變化情況,輸入(rù)反滲透“標準(zhǔn)化運行管理軟件”,進行(háng)反滲(shèn)透係(xì)統清洗效果的(de)評價。最直觀的方法就(jiù)是在(zài)相同的水溫(wēn)、流量和產品(pǐn)水回收率和入口水壓力情況下,壓差和(hé)脫鹽(yán)率變化情(qíng)況。反滲透係統運行狀況的好(hǎo)壞(huài),影(yǐng)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,這些因素綜合構成了對反滲透膜性能的影響。 本次清洗使各(gè)種參(cān)數恢複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏(lǐ),我廠堅持對(duì)反滲(shèn)透(tòu)設備加強運行監督和定期(qī)清洗製度,反滲透設備運行一直很穩定,實踐證明,隻要按照要求對反滲(shèn)透裝置進行運行和維護,就能保證反滲透設備的出力和水質要求,就能保證膜壽命。