反滲透長期停用保護(hù)方法的探索

楊惠玲

摘 要：為了防止反滲透裝置因長期停運而發(fā)生反滲透膜的微生物污染，致使反滲透膜污堵甚至報廢，必須對反滲透系統(tǒng)進(jìn)行長期保護(hù)。針對公司機組在停運后又需要隨時起動的具體情況，我們對一號反滲透采用傳統(tǒng)的水沖洗法保護(hù)，對二號反滲透系統(tǒng)采用加甲醛藥液進(jìn)行長期保護(hù)。甲醛保護(hù)即：利用反滲透的清洗系統(tǒng)向反滲透系統(tǒng)中注入濃度為0.5～1.0%的甲醛溶液并加以循環(huán)，當(dāng)確定系統(tǒng)內(nèi)充滿藥液且濃度均勻時，停止循環(huán)，關(guān)閉進(jìn)、出口閥門，反滲透系統(tǒng)即進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。每周測定甲醛濃度，當(dāng)?shù)陀?.5%時，再重復(fù)加藥過程。這種保護(hù)方法，藥液濃度穩(wěn)定，保護(hù)長達(dá)七個月之久，經(jīng)沖洗后投運，出水很快能夠達(dá)標(biāo)。說明保護(hù)得很成功，而且節(jié)約了大量的水、電和資金，省時省力，易于操作，是我們的一次成功的嘗試。

關(guān)鍵詞：反滲透；停用；甲醛；保護(hù)

我們侯馬發(fā)電公司二期擴建的晉田2×50MW機組，與之匹配的化學(xué)水處理系統(tǒng)為：雙級過濾器+反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)+一級和二級除鹽系統(tǒng)組成。其中反滲透系統(tǒng)為雙套。系統(tǒng)設(shè)計出力為二級除鹽補給水量47t/h，最大出力為69t/h。機組于2002年12月投運。

2007年以來，由于電煤價格一路飆升，嚴(yán)重制約了公司的經(jīng)濟運營。現(xiàn)在晉田機組已轉(zhuǎn)成供熱機組，每年只運行四個月，但有時也

需要不定期地起動；而反滲透膜的特性是：長期停用RO膜（即反滲透膜，下同）會產(chǎn)生嚴(yán)重的微生物污染和結(jié)垢現(xiàn)象，對膜將造成極大

的危害，甚至?xí)拱嘿F的RO膜報廢。為適應(yīng)上述情況，既要保證隨時制水，又要保證RO膜長期停運不受污染和結(jié)垢的損害，我們決定對#1反滲透系統(tǒng)采用水沖洗保護(hù)，對#2反滲透系統(tǒng)采用甲醛保護(hù)。

#1反滲透系統(tǒng)保護(hù)方法為：每日在固定時間用清水對#1RO裝置進(jìn)行不少于30分鐘的低壓清洗，這樣能夠滿足機組隨時用水的要求。該方法我們已使用過兩年，效果很好，RO膜能夠保持原有的物理、化學(xué)性能，出水質(zhì)量優(yōu)良。

#2反滲透系統(tǒng)保護(hù)方法為：采用0.5～1.0%的甲醛溶液保護(hù)。這種方法我們是第一次嘗試使用。以前其他兄弟單位用該法進(jìn)行過兩周以內(nèi)的短期停運保護(hù)，我們這次是進(jìn)行長達(dá)七個月的保護(hù)，是一次技術(shù)探索。

以下為這次甲醛保護(hù)的詳細(xì)內(nèi)容。

1、設(shè)備簡況：

#2反滲透系統(tǒng)自2002年12月投運以來，期間曾進(jìn)行過兩次鹽酸清洗，2010年三月進(jìn)行了一次有機物的化學(xué)清洗。膜的出力由原設(shè)計值34.5 t/h降為27～30 t/h，產(chǎn)品水電導(dǎo)由10us/cm以下升至25～30us/cm。出水量及出水品質(zhì)均有所下降。下降原因為：一、長期運行造成膜的性能有所下降；二、來水由品質(zhì)優(yōu)良的張少水（DD25℃=824 us/cm）變?yōu)槠焚|(zhì)較差的秦村水（DD25℃=1434 us/cm）；三、多次化學(xué)清洗造成膜的性能有所下降。

2、甲醛的保護(hù)原理：

將RO膜內(nèi)充滿一定濃度的甲醛溶液，該溶液具的很強的殺菌性和還原性，藥液在系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過短時間的循環(huán)后，使膜內(nèi)保護(hù)液均勻附著。保持膜內(nèi)沒有有機污染物，沒有氧化劑的附著物，使膜在保護(hù)后再次投入運行時能保證正常出力。

3、保護(hù)系統(tǒng)示意圖：

利用RO裝置的化學(xué)清洗系統(tǒng)，如下圖：

4. 操作步驟：

4.1. 先用RO出水注入清洗藥箱中， 循環(huán)試運藥洗水泵及管道路是否漏水。當(dāng)整個系統(tǒng)正常后停止運行，并放掉水箱內(nèi)存水。

4.2. 正常沖洗#2RO至少30分鐘后停止#2RO的運行。

4.3. 用#1RO出水注入清洗藥箱約1500L左右，將70瓶甲醛分次加入清洗水箱內(nèi)，使藥液循環(huán)均勻。

4.4. 開啟#2RO一、二段藥洗接口門。啟動藥洗泵將保護(hù)溶液打入反滲透裝置內(nèi)， 啟動開始約5分鐘應(yīng)排除RO系統(tǒng)及管道路內(nèi)清水。 然后關(guān)閉產(chǎn)品水門，至管道內(nèi)充滿藥液， 循環(huán)30分鐘， 使藥液充滿反滲透裝置內(nèi)。

4.5. 視循環(huán)及藥液濃度情況適當(dāng)補加藥品，直到反滲透循環(huán)回水濃度達(dá)0.5～1.0%。

4.6. 停止藥洗泵的運行， 關(guān)閉一、二段藥液清洗接口門， 關(guān)嚴(yán)#2產(chǎn)品水門及濃水排放門，保護(hù)操作完成，反滲透進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

4.7. 在保護(hù)期內(nèi)，如果濃度低于0.5%，應(yīng)重復(fù)以上程序，對系統(tǒng)進(jìn)行補加藥。

4.8. 當(dāng)反滲透重新投入使用前， 用低壓給水沖洗系統(tǒng)1h，用高壓給水沖洗30分鐘， 即可投入運行。在恢復(fù)系統(tǒng)正常操作前， 應(yīng)確保排水中不含任何殺菌劑。

5. 反滲透保護(hù)中的化學(xué)監(jiān)督：

5.1 .每周對系統(tǒng)藥液濃度進(jìn)行分析， 當(dāng)濃度小于0.5%時，應(yīng)補充藥液，每月循環(huán)藥液系統(tǒng)30分鐘。

5.2 .甲醛溶液濃度檢測方法：

5.2.1. 測定原理：試樣與過量的中性亞硫酸溶液作用， 生成氫氧化鈉， 然后以百里香酚酞做指示劑，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的氫氧化鈉。

5.2.2. 試劑和儀器：

5.2.2.1. 硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：C（1/2H2SO4）=0.5mol/L

5.2.2.2. 無水亞硫酸鈉溶液：C（Na2SO3）=1 mol/L

配制：稱取無水亞硫酸鈉126g，用蒸餾水溶解，并稀釋至1000ml。（有效期1周）

5.2.2.3. 百里香酚酞指示劑：配法依據(jù)該試劑瓶上的說明。

5.2.3. 分析步驟：于250ml錐形瓶中，加入50ml亞硫酸鈉溶液及3滴百里香酚酞指示劑，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定中和到藍(lán)色消失。 用減量法稱取1.3～1.5g試樣（準(zhǔn)確到0.0002g），放入上述錐形瓶中用硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至藍(lán)色消失為終點。

5.2.4. 分析結(jié)果的表述：

以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的甲醛含量X1（%），按下式計算：

X1（%）=C1×V1×0.03003×100/m1

式中：C1——硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；

V1——滴定消耗硫酸校準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；

m1——甲醛試樣的質(zhì)量，g；

0.03003—與1.00 ml硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C（1/2H2SO4）=1.0mol/L]相當(dāng)?shù)囊詆表示的甲醛的質(zhì)量。

5.3 保護(hù)循環(huán)過程中甲醛濃度的測定如下表：

（因藥液濃度過低，故加大試樣加入量）

循環(huán)過程中RO出口甲醛濃度需較長時間循環(huán)才能達(dá)到所需濃度.而甲醛的加入要略高于計算值，因RO膜經(jīng)過四個月的運行，可能多少都有一些微生物的存在，對藥液有一定的消耗。

5.4保護(hù)靜態(tài)過程中甲醛濃度的測定如下表：

上表為第一次加藥后三個月藥液濃度測定的抽查值.表中數(shù)據(jù)說明藥液濃度非常穩(wěn)定，且可以維持三個月以上。如果提高初始濃度，將會維持更長的時間。

6. 因藥液濃度下降，我們在7月份進(jìn)行了再次加藥，使?jié)舛忍岣叩?.7%，這次一直維持到十月份，濃度都在0.5%以上.說明提高濃度確實可以延長保護(hù)期，減少加藥次數(shù)，即環(huán)保又經(jīng)濟，以后可以加以采納。

7.經(jīng)7個月的保護(hù)后，解除保護(hù)。對#2RO 進(jìn)行沖洗，出水合格，投入運行。下表為保護(hù)前后運行參數(shù)情況：

從表中的數(shù)據(jù)知：在給水電導(dǎo)略有上升的情況下， 保護(hù)后的#2RO中段壓力僅上升0.06MPa，但產(chǎn)品水流量上升4—6t/h ，產(chǎn)品水電導(dǎo)僅上升1us/cm左右，產(chǎn)品水壓力上升為0.01MPa，說明此次保護(hù)之后，運行情況良好， 膜的性能得到了很好的恢復(fù)，保護(hù)是成功的.

8. 該保護(hù)的經(jīng)濟性比較：以7個月計算。

運用甲醛保護(hù)，僅用1320元即完成保護(hù)， 比低壓沖洗節(jié)水6300噸，節(jié)電1575KWh，總計節(jié)約6130元。

9.保護(hù)安全措施：

9.1. 進(jìn)入保護(hù)現(xiàn)場必須正確佩戴安全帽。

9.2. 負(fù)責(zé)保護(hù)液配制的人員應(yīng)做好勞動保護(hù)工作，戴防護(hù)眼鏡，防止清洗液腐蝕皮膚及衣服。

9.3. 地面積水及保護(hù)液及時清理，防止操作人員滑倒。

9.4. 現(xiàn)場設(shè)置加藥平臺，便于操作，保證人身安全。

10. 甲醛保護(hù)方法的優(yōu)化措施：

10.1. 溶解的甲醛量應(yīng)適當(dāng)大于理論值，據(jù)循環(huán)情況增加藥量。

10.2. 在測定藥液濃度時，方法中為1.3～1.5克，對于本保護(hù)液不適用，可稱5～10克滴定，效果很好。

10.3 保護(hù)時濃度應(yīng)接近1.0%，這樣可以一次性保護(hù)長達(dá)7個月之久，減少操作次數(shù)，使之更具環(huán)保性和經(jīng)濟性。

11. 結(jié)論：

這次反滲透的保護(hù)長達(dá)7個月之久，至保護(hù)結(jié)束，經(jīng)沖洗后投運，各項指標(biāo)均得以基本恢復(fù)，運行狀態(tài)良好，說明本次的長期保護(hù)是成功的，不僅節(jié)約了大量的水、電，而且操作簡便，省時省力，是一種即經(jīng)濟又環(huán)保的保護(hù)方法，可以進(jìn)一步優(yōu)化、推廣應(yīng)用。

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