超濾裝置的化學清洗

修斌 張慧(吉林電力股份有限公司白城發電公司,吉林白城 137000)

超濾裝置的化學清洗

修斌 張慧(吉林電力股份有限公司白城發電公司,吉林白城 137000)

對XX發電公司超濾裝置污堵產生的原因進行分析,針對其污染物成份及超濾膜特點配制清洗液,對超濾裝置進行了化學清洗,清洗效果良好,確保超濾的安全穩定運行。

超濾裝置 污堵 堿洗

全膜水處理法的關鍵在于預處理的處理效果,而超濾在預處理中無疑是最重要的一環,超濾裝置能夠連續穩定地向反滲透裝置提供低濁度、低SDI值的產水,可使系統運行更加穩定,提高了設備的性能,在原水水質變化較大的情況下也能有很好的運行。由于超濾本身超強的凈化過濾能力,超濾膜的污染和清洗技術逐漸引起業內關注。

1 超濾裝置概述

XX發電公司超濾裝置膜元件采用荷蘭諾瑞特公司生產的臥式外壓中空纖維膜,膜絲材質聚醚砜,每組48支膜元件,處理精度為0．025mm,對微生物、膠體、懸浮物去除率達到99%,目前裝置運行近5年。

超濾運行中每30min水力反洗一次,反洗水為超濾自身產水,每40個周期進行CEB清洗(加鹽酸反洗一次、加次氯酸鈉及氫氧化鈉反洗一次)一次,已有2年半時間未進行過化學清洗,目前單套設備運行出力由起初的110m3/h降到了80m3/h左右,運行壓差由0．03MPa增到0．08MPa,為了保證設備的安全穩定運行,提高出力降低壓差,根據需要決定對其進行在線化學清洗。

2 污染物分析

打開膜組件端頭,刮取膜組件內壁及端頭上污染物,進行化學成分分析。污染物外觀淡黃,質地較軟,手感滑膩,富含水量,有輕微臭味。做成分檢測結果,灼燒減量95．3%,由此判斷污染物成分主要是有機物和微生物及部分金屬氧化物和無機鹽垢。

表1

表2

表3

表4

制定清洗方案過程中將有機物、微生物剝離分散作為清洗重點。考慮到系統受到的是典型的有機物污染,同時伴有金屬氧化物和無機鹽類,該狀況下所生成的污染物使用EDTA和磷酸三鈉,通過添加十二烷基苯磺酸鈉溶解剝離較為徹底,污染物能夠被良好的分散,故此次清洗以有機物剝離分散為主。為了增強清洗效果,清洗劑同時應具有對金屬氧化物的清除能力,通過氫氧化鈉調節水質pH值,已達到清洗效果,以上清洗藥劑的實際運用需根據清洗運行效果進行調整。

3 清洗前準備

3.1 清洗藥品準備(見表1)

3.2 清洗設備及儀器準備(見表2)

XX發電公司超濾清洗裝置隨設備初期安裝就位,設備、閥門、管道已連接完畢,清洗水箱頂部設有機械攪拌槳,內部設有遠傳溫度計,數據在上位機可以觀察,清洗水泵出口設有再循環管路。

3.3 勞動保護用品準備(見表3)

4 清洗步驟

4.1 試轉清洗設備

檢查確認清洗前所有閥門處于關閉狀態,將清洗水泵、電加熱器送電,取一級反滲透產水注滿清洗水箱;啟動攪拌器;啟動水箱加熱器;啟動清洗水泵,打開清洗水泵出口門,打開清洗水泵再循環門,水力沖洗管道和水箱,運行20min,確定各項設備無誤后,設備試轉結束,停止清洗水泵運行;停止攪拌器運行;停止加熱器運行;開啟清洗水箱排污門,放空水箱,完成水箱及管路沖洗工作。

4.2 配制藥品

將一定量的一級反滲透產水加入到清洗水箱,啟動清洗水泵對超濾膜內存水進行置換。啟動機械攪拌槳,配制EDTA溶液濃度為5%、磷酸三鈉溶液濃度為5%的混合液,加入十二烷基苯磺酸鈉濃度為0．2%,啟動清洗水泵,系統自循環,使藥液充分混合均勻,加入氫氧化鈉,調節pH至11～12,攪拌15min后,啟動加熱器,加熱到40±5℃。

4.3 超濾清洗步驟

開啟清洗水泵至超濾清洗進水門、超濾至清洗水箱回流門,使清洗液充分均勻分配到超濾膜元件中,清洗時注意保證清洗溫度,循環清洗30min后,浸泡2h,目的是使藥品與污染物充分接觸,使得污染物松軟,易于剝離。浸泡2h之后繼續循環清洗30min,取樣化驗pH,pH若低于11,補充氫氧化鈉至11～12,每次循環清洗后需要化驗pH,pH低了及時補充氫氧化鈉,保證清洗液pH。清洗循環30min后浸泡30min,反復循環清洗浸泡,清洗期間保持對循環清洗液色澤、濁度的觀察。循環清洗8h后,pH降低速率很緩慢,循環清洗結束,若是pH下降仍較快,可以根據需要繼續循環清洗一段時間,清洗結束后關閉循環清洗系統,對超濾系統進行反沖洗,測pH到中性后,開始產水,排掉清洗液。

4.4 清洗中注意事項

(1)保證洗液溫度,因為一級反滲透產水的溫度是20±5℃,當溫度低時,不能達到好的清洗效果;溫度過高容易使超濾膜水解或破壞其內部結構,得不償失。

(2)清洗時應及時取樣觀測清洗液的懸浮物狀況、濁度及pH,并及時留意其氣味變化,根據清洗情況及時補加氫氧化鈉,保證清洗液pH。

(3)在配制清洗液時,工作人員需對勞動保護佩戴齊全,藥品泄露及時處理,以免污染設備。

(4)清洗過程中,隨身攜帶測溫儀,對清洗的超濾管路及膜組件進行測溫,確保溫度在清洗范圍內。

4.5 清洗效果

清洗前后流量及壓差對比:(見表4)。

清洗后超濾壓差明顯降低,由0．08MPa降低到0．04MPa,降低50%;產水量明顯增大,由80m3/h升高到100m3/h,升高25%。

5 清洗總結

根據超濾污染物成分及清洗效果總結,超濾運行及清洗時應注重以下問題。

(1)清洗液溫度控制在40±5℃,清洗壓力無論何時都不能超過0．3MPa。

(2)清洗過程中隨時監測藥品濃度的變化,若藥品的濃度降低較大,應補充藥品,以免影響清洗效果。

(3)配藥用水和清洗后的沖洗用水,最好為反滲透產品水或超濾產水。

(4)清洗劑循環進膜組件前經過5m的濾芯過濾,以除去洗下的污物,清洗結束后將濾芯取下。

(5)本超濾清洗系統清洗配管只有正洗沒有反洗,這樣降低了清洗效果,可以在適當的時候考慮改進,增加反洗配管,這樣清洗時正、反洗交替進行會有良好的清洗效果。

[1]火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準12145-2008.

[2]化學監督導則DL/T 246-2006.

[3]任建新.膜分離技術及其應用[M].北京:化學工業出版社,2002.

[4]許振良.膜法水處理技術[M].北京:化學工業出版社,2001.

[5]吳松平,古國榜,胡有勇.中水回用[J].水處理技術,2002,28(6):370～372.