保安過濾器濾芯堵塞分析及對(duì)策

張曉方 葛 洪

上海電力股份有限公司吳涇熱電廠

1 概述

某熱電廠原水的水源來自于黃浦江，此水系地表水，水質(zhì)錯(cuò)綜復(fù)雜，含有大量有機(jī)物和懸浮顆粒，不利于電廠的水處理工作。隨著機(jī)組容量的擴(kuò)大，對(duì)補(bǔ)給水的水質(zhì)要求也相應(yīng)提高。原水處理系統(tǒng)伴隨8#和9#兩臺(tái)300MW火力發(fā)電供熱機(jī)組的投產(chǎn)，投入了多介質(zhì)→活性炭→保安過濾器→反滲透的預(yù)脫鹽系統(tǒng)，以確保補(bǔ)給水的水質(zhì)合格。在反滲透裝置前都安裝了5μm精密過濾器濾芯，用來濾除經(jīng)多介質(zhì)過濾后的顆粒物，與還原劑充分混合反應(yīng)，中和氧化劑。保安過濾器系統(tǒng)詳見圖1。

圖1 保安過濾器系統(tǒng)圖

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，近兩年該廠全年保安過濾器濾芯更換次數(shù)分別達(dá)到24次和26次，月平均更換2次和2.17次。與相同水源和同類型設(shè)備的其他電廠的同期濾芯更換次數(shù)分別為11次和12次，月平均更換0.92次和1次比較，該廠的保安過濾器濾芯更換頻率較高，直接影響到了企業(yè)的生產(chǎn)成本。針對(duì)這一狀況，我們組織力量對(duì)保安過濾器濾芯的使用工況展開系統(tǒng)性的全面調(diào)查，通過試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、制定對(duì)策，爭(zhēng)取把濾芯的更換次數(shù)降到月平均1次以下，達(dá)到降本增效的目的。

2 現(xiàn)狀分析

首先對(duì)最近一年保安過濾器濾芯的更換原因和更換次數(shù)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)和分類匯總，數(shù)據(jù)如表1:

表1 保安過濾器濾芯更換統(tǒng)計(jì)和分類匯總

從表1中可以看到，由于保安過濾器進(jìn)出口壓差大而更換濾芯的次數(shù)累計(jì)達(dá)到了21次，占全年的80.8%，是影響濾芯更換的最主要因素。

3 原因查找

為了解決保安過濾器進(jìn)出口壓差大的問題，我們進(jìn)行了全面的原因調(diào)查。

在剔除了設(shè)備設(shè)計(jì)方面的問題后，最終得出了因進(jìn)水有機(jī)物含量高引發(fā)微生物積聚是引起保安過濾器堵塞和進(jìn)出口壓差大的主要原因。

依據(jù)電廠《機(jī)組8、9化學(xué)運(yùn)行規(guī)程》（SEPWJ-YXGC-05-10）的相關(guān)條款，只有當(dāng)保安過濾器進(jìn)口水中CODMn＜3mg/L時(shí)，能避免在濾芯上產(chǎn)生發(fā)展為微生物黏膜。通過每周一次對(duì)反滲透設(shè)備各取樣點(diǎn)COD進(jìn)行分析，全年共計(jì)分析數(shù)據(jù)48份，現(xiàn)提取活性炭過濾器出口（即保安過濾器進(jìn)口）COD的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，見表2。

表2 確活性炭過濾器出口COD分析數(shù)據(jù)

表2數(shù)據(jù)顯示有部分COD值超標(biāo)，由此得出進(jìn)水有機(jī)物超標(biāo)是重要因素。造成COD超標(biāo)的原因眾多，首先從保安過濾器的前端裝置——活性炭過濾器考慮，依據(jù)《顆粒活性炭國家標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 12496）規(guī)定要求，需經(jīng)常監(jiān)測(cè)活性炭過濾器COD去除率，一旦去除率低于20%，即需要更換活性炭。而從全年活性炭過濾器出水水質(zhì)分析結(jié)果來看，活性炭COD去除率在30%～55%之間，符合規(guī)程中大于20%的要求。因此活性炭過濾器不存在去除率低的問題。

其次考慮殺菌劑加藥問題。從殺菌劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來看，相關(guān)人員抽查了以往的氧化劑次氯酸鈉的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，有效氯濃度均在10%以上，達(dá)到《國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局》（GB/T 19106-2003）標(biāo)準(zhǔn)的要求。從加藥箱藥液的配制情況來看，每?jī)芍芤淮蔚乃幭錆舛瘸椴閳?bào)告可以看出，藥箱濃度均大于5%，達(dá)到規(guī)程要求殺菌劑藥箱配制濃度5%的規(guī)定。因此，在確認(rèn)了殺菌劑的質(zhì)量和加藥箱配制濃度均合格后，最后的關(guān)鍵取決于加藥方式是否正確。

依據(jù)規(guī)程規(guī)定，為了避免在濾芯上滋生微生物，必須對(duì)進(jìn)水殺菌，保證一定量的殺菌劑消耗量。如殺菌劑消耗量偏低，則無法將水中的微生物除去。規(guī)程規(guī)定殺菌劑單位加藥為2mg/l，即每10 000t水加殺菌劑0.02t左右。而實(shí)際全年制水量約為1 300 000t，全年殺菌劑消耗量為24t，年殺菌劑單位消耗1.58mg/l。由計(jì)算得知年殺菌劑單位消耗比規(guī)程規(guī)定少0.42mg/l。此外對(duì)氧化劑加藥泵進(jìn)行了出力試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3：

表3 氧化劑加藥泵出力試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表3可見加藥泵出力不足，導(dǎo)致殺菌劑加藥量偏少，使微生物滋生，是保安過濾器進(jìn)水COD超標(biāo)的主要原因。

4 方案確立

針對(duì)殺菌劑的加藥點(diǎn)展開了探究。根據(jù)對(duì)方案實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、時(shí)間性、實(shí)施效果以及可實(shí)施性等方面的綜合考慮，決定采用向保安過濾器進(jìn)口加投殺菌劑的方案。在保安過濾器進(jìn)水母管內(nèi)加入復(fù)合膜專用殺菌劑，這種殺菌劑是一種復(fù)配的高效殺菌劑，用于復(fù)合膜系統(tǒng)的非氧化性殺菌，對(duì)水中細(xì)菌有廣譜殺菌作用，并且對(duì)復(fù)合膜無傷害。其優(yōu)點(diǎn)是殺菌能力強(qiáng)，投加劑量少，不用連續(xù)投加，采用間斷方式投加即可達(dá)到殺菌效果。

針對(duì)殺菌劑加藥泵出力不足這一現(xiàn)狀，經(jīng)綜合考慮采納加藥泵大修并校驗(yàn)整定計(jì)量泵參數(shù)的方案。利用現(xiàn)有的一套助凝劑加藥藥箱和藥泵，系統(tǒng)無需更改，即采取加藥泵大修，更換部分配件，大修結(jié)束對(duì)加藥泵校驗(yàn)整定出力參數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)為大修更換部分配件加人工成本費(fèi)用較低，加藥泵校驗(yàn)整定出力后，加藥效果好。

5 對(duì)策實(shí)施

5.1 向保安過濾器進(jìn)口加投殺菌劑的實(shí)施過程

（1）首先利用現(xiàn)有的一套助凝劑加藥藥箱和藥泵，按照1∶10稀釋本藥液，即在藥箱中加入2桶（50公斤）殺菌劑，用水稀釋至一箱，攪勻后備用。

（2）按照表4要求調(diào)節(jié)泵出口流量投藥（劑量10mg/L），投藥時(shí)間為每天一次6小時(shí)。

表4 加藥泵出口流量調(diào)節(jié)

（3）記錄檢查水中COD情況，注意觀察檢查保安過濾器濾芯表面有無粘液情況，并與未加藥前相比較，檢查加藥效果情況，分析數(shù)據(jù)見表5。

表5 水中COD分析數(shù)據(jù)

根據(jù)表5數(shù)據(jù)顯示，通過加藥泵的調(diào)整和運(yùn)行控制，保證了保安過濾器進(jìn)口水中CODMn＜3mg/L之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。

5.2 效果檢查

（1）對(duì)保安過濾器濾芯更換一次，進(jìn)行30天運(yùn)行試驗(yàn)，打開保安過濾器頂蓋進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)有污染物，未受到微生物污染，見圖1和圖2。

圖1

圖2

（2）對(duì)運(yùn)行30天殺菌劑消耗量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，見表6。

表6 加藥泵出力試驗(yàn)表

實(shí)施結(jié)果顯示，通過對(duì)殺菌劑消耗量統(tǒng)計(jì)，殺菌劑單位加藥量2mg/l。打開保安過濾器頂蓋檢查，未發(fā)現(xiàn)有明顯有機(jī)污染物，確保安全運(yùn)行。

6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

在對(duì)策實(shí)施后，對(duì)2017年6月1日至2017年11月30日保安過濾器濾芯更換情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)見表7。

表7 濾芯更換次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

由上表可知保安過濾器濾芯更換次數(shù)在2017年6月以前，每月需要更換2～3次，采用控制保安過濾器進(jìn)口水中CODMn含量后，保安過濾器濾芯更換次數(shù)降到了每月1次以下，達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。

7 結(jié)束語

通過對(duì)保安過濾器濾芯更換頻繁的現(xiàn)狀分析、原因查找及探究對(duì)策等實(shí)施，最終達(dá)到了將更換頻率控制在每月一次的目標(biāo)。除了獲得經(jīng)濟(jì)效益外，更重要的意義在于大大提高了預(yù)脫鹽設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，保證了設(shè)備的供水需求，保障了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，保安過濾器進(jìn)口加入專用殺菌劑，和加藥泵大修并校驗(yàn)整定計(jì)量泵參數(shù)等兩項(xiàng)活動(dòng)實(shí)施成果標(biāo)準(zhǔn)化已納入本廠規(guī)程以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。