戚電公司反滲透壓差升高及清洗研究

紀科

【摘要】戚墅堰發電有限公司燃機發電機組補給水處理采用的是全膜法處理方式，反滲透膜水處理工藝是目前公認為水除鹽最有效的技術之一。但是由于反滲透膜在正常運行過程中，發生了反滲透裝置壓差升高的問題。為此，本文針對反滲透裝置拆洗的情況和清洗前后的運行數據變化，研究了戚電公司反滲透壓差升高的原因，并給出初步解決方案。

【關鍵詞】反滲透；壓差；清洗

一、工藝簡介

（一）補給水處理工藝

戚墅堰發電有限公司燃機發電機組補給水處理采用的是全膜法處理方式，設計水源為京杭大運河常州段上游水源。該全膜法水處理系統是以二級反滲透脫鹽為核心，沉淀池、空氣擦洗濾池、板式換熱器、超濾為預處理，一級反滲透為預脫鹽工藝，二級反滲透和電除鹽為精處理。反滲透裝置為核心和最關鍵設備，對預處理系統有著嚴格的要求。預處理系統運行效果不佳，極易導致反滲透運行工況惡化。

（二）反滲透膜組工藝原理

工藝原理：RO是利用半透膜透水不透鹽的特性，去除水中的各種鹽分。在RO的原水側加壓，使原水中的一部分純水沿著膜垂直的方向透過膜，水中的鹽類和膠體物質在膜表面濃縮，剩余部分原水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走，透過水中僅有少量的鹽分。收集利用透過水，即達到了脫鹽的目的。

二、戚電公司反滲透壓差升高的可能原因

戚電公司兩套反滲透裝置在近日運行中，發現一級一段反滲透裝置壓差升高。經分析后，可能有以下原因造成：

（一）膠體污堵

膠體污堵有較大可能性，運河水質會含有硅膠體和有機質膠體，預處理時假如的混凝劑等形成的膠體，這些有可能沉積在膜表面形成膠體污染，膠體污堵發生時，系統壓差增加，產水量降低，脫鹽率下降。

（二）微生物污堵

微生物污堵發生的主要原因是地表水水質問題和系統的頻繁啟停操作。因為單一的殺菌劑不可能將水中的各種細菌和微生物全部殺死，再加上系統中存在死角區，或停用時間過長將造成細菌微生物生長繁殖、粘附在膜表面形成生物黏膜。微生物污堵發生時，系統運行壓差升高，產水量下降，脫鹽率先是略有上升，然后降低。

三、戚電公司反滲透壓差升高現象和問題

（一）運行數據分析

2016年2月，一級反滲透裝置一段壓差為0.13MPa，2016年4月，一級反滲透一段壓差為0.34MPa，一段壓差明顯上升。2016年12月，一級RO進水SDI大約在2左右。

（二）檢查

為了了解造成膜壓差高的原因，我們將一級RO系統停下來。打開一段壓力容器進水端進行檢查，發現一段進水端的端部密封板和壓力容器內側附著有光滑的黃褐色粘稠物質，該物質有腥臭味，用手可以刮去，可見附著時間不長。由此可以推斷在膜表面也附著有同樣的物質。打開一段出口和二段出口，發現有同樣的污堵物。

（三）取樣分析

取該物質樣本進行分析，得出結論：90%為有機物。

四、戚電公司反滲透壓差升高原因分析

（一）原水水質問題

戚電公司的水源為京杭大運河河水，運河水長期成為生活污水的排放池，河水中的細菌，有機物，膠體，鹽分含量均較高。盡管在預處理和超濾中都采用NaClO作為殺菌劑，但由于游離氯會給復合膜造成永久性破壞，應嚴格控制水中的余氯。由于NaClO注入量不夠，會造成一些細菌穿過超濾進入RO系統，在RO膜上沉積繁殖；隨著時間的推移逐漸擴散至二段。

（二）預處理問題

戚電公司水處理系統未設置活性炭過濾器，對一些有機物、微生物尸體、膠體等能以除去，盡管小于膜所要求的進水SDI（小于5），但因地制宜的考慮，應該控制SDI值至更小的范圍內。

五、戚電公司反滲透壓差升高清洗方案

根據戚電公司的運行水源及預處理狀況，進行反滲透清洗，選擇如下的清洗方案：

六、戚電公司反滲透壓差升高清洗成果

（一）清洗之前開蓋檢查的狀態：

一段膜進口，膜上有黑色殘留物，殼內壁有褐色透明粘性物質，有魚腥味。二段膜出口，殼內壁有褐色透明粘性物質，較之一段入口污染輕微。

（二）清洗之前的數據分析：

從圖表可以清晰地看出2016年2月至2016年4月正常運行的這段時間內，反滲透一段和二段膜壓差一直出于上升，一段膜壓差上升尤其明顯，特別是當壓差達到1.8左右時，上升趨勢更加明顯。

（三）清洗前后數據對比

從表中可以清晰地看出清洗后一段壓差降低了0.18，二段壓差降低了0.05，基本恢復到運行初期的工況水平。本次清洗基本達到預期效果。

七、后續處理建議

本次清洗反滲透有了明顯的成果，也發現了非氧化性殺菌劑的好處，為了提高殺菌效率，又不對膜組件造成破壞，所以建議在后續的正常運行中，采取階段性添加非氧化性殺菌劑的方式，達到減小菌類繁殖的作用。

參考文獻：

[1]陳希祥. 反滲透原理及其應用系統設計[J]. 銅業工程，2010，（04）：75-77.