關于火電廠反滲透水處理裝置的化學清洗研究

周麗波

摘 要： 本文主要針對火電廠反滲透水處理裝置的化學清洗進行研究與分析，首先解析反滲透水處理裝置化學清洗的必要性，在此基礎上確定化學清洗的標準和尺度，說明反滲透水處理裝置化學清洗流程及藥品，最后就反滲透水處理裝置的化學清洗流程進行詳解。

關鍵詞： 火電廠；反滲透水處理裝置；化學清洗

隨著現代火電廠的發展，反滲透水處理裝置開始被應用其中并成為重要的裝置之一，由于在火電廠中引入了反滲透水處理裝置，進一步提高了火電廠運行的穩定性。但是在反滲透水處理裝置的應用過程中也存在一定的問題，其中的典型問題是污染物堵塞反滲透水處理系統，影響其系統和性能。在這樣的情況下必須采用物理手段以及化學手段來對反滲透水處理裝置進行處理，保證反滲透水處理裝置的順暢性，保證系統正常運行。

1.反滲透水處理裝置化學清洗的必要性

反滲透脫鹽系統的基本流程如圖1所示。它包括預處理、反滲透、后處理三道工序。預處理通常采用殺菌、混凝沉降、多介質過濾器、活性炭過濾、微濾等工藝。經預處理后，原水中的微生物被減少和控制，達到反滲透膜元件對進水水質的要求。反滲透裝置是反滲透脫鹽過程的核心部分，在反滲透裝置中進水中的大部分鹽類被除去，同時除去的還有有機物、細菌等。后處理工序根據用途需要設置，脫CO2、離子交換器除鹽、電去離子除鹽等。

在反滲透系統運行中，盡管已經采取了很多防止膜污染的措施，但是，膜元件的污染是不可避免的，所有的措施只能降低污染的程度或者減緩污染的速度。隨著污染物在膜表面不斷的積累，達到一定程度后，對反滲透的運行產生明顯的影響。

本電廠水處理除鹽水為東江水，其水處理系統流程為：

東江水→混凝沉降池→公用水池→清水泵→超濾→超濾水箱→反滲透→預脫鹽水箱→預脫鹽水泵→單室浮動陽離子交換器→除二氧化碳器 中間水泵→雙室浮動陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房

在本廠一期中除鹽水系統采用反滲透預脫鹽加兩級除鹽系統，反滲透系統設計出力為100m2/h，按一級二級排列。從水處理的系統可看出，混凝沉降池出來的水直接進入超濾，由于廠區所在位置為工業園，東江水有機物含量較高，在系統運行中，出現問題較多，超濾碟片過濾器運行一段時間后壓差高，且覆著物有機物含量高，而反滲透的運行中，保安過濾器存在比較明顯壓差變化速度較快的問題。由于壓力的影響需要定期的更換維修反滲透裝置，最頻繁的時候可以達到2-3天更換一次。在進行過濾單元、過濾裝置更換的時候發現存在比較明顯的膠狀沉積物質，這些沉淀物質往往呈現淡黃色，而且具有相對比較強烈的腥臭氣味。同時反滲透壓力容器的端蓋也存在明顯污染問題，有大量淡黃色的粘稠狀物質，而且還有一部分暗紅色的粉末狀沉積物質，這些物質主要是有機物及鐵的氧化物質，反滲透裝置的長期運行和超負荷運行，終在運行中的效果是系統運行不通暢，甚至相關元器件損壞、污染嚴重，需要頻繁的更換相關元器件，在這樣的背景下就必須要進行化學清洗，以此來保證反滲透裝置以及火電廠的正常運行。

當然針對本廠的問題也包括水處理工藝設計不完善，導致超濾及反滲透的運行壓力大，后經過改造，在超濾前加裝纖維過濾器，對大分子有機物及大分子硅的去除有很大效果。

2.衡量反滲透膜面化學清洗的標準

為保證火電廠反滲透水處理能夠滿足水處理的要求，需要確定相應的衡量標準和尺度：

首先，進行化學清洗之后的反滲透水處理裝置的產品水量必須保證，首先較新膜運行24h-48h的時候產品水量減少10%；其次，反滲透水處理裝置的脫鹽率也是重量的衡量標準，一般24h-48h的運行數據即脫鹽率下降5%；另外反滲透水處理裝置給水/滲水兩側的壓力差增大15%的時候都需要對反滲透水處理裝置來進行化學清洗。因此，反滲透水處理裝置的清洗度還必須要保證脫鹽率、產品水量以及壓力差等滿足要求。

3.反滲透水處理裝置化學清洗工藝及藥劑的選擇

一般在火電廠當中，由于生產的不同以及運行機制的不同，往往會導致反滲透裝置元件上的污染物質有所差異，針對不同的污染物質需要選擇不同的清洗藥物。一般由于火電廠的復雜性，導致反滲透裝置中的污染物會包括無機物、微生物，而且還往往包括無機鹽垢。針對本廠其反滲透的污染情況，選擇采用DBNPA殺菌清洗試劑初步清洗→0.2%鹽酸清洗→0.1%的1-二烷基硫酸鈉進一步清洗的工藝。一般在30℃溫度下使用150 mg/L的質量濃度DBNPA進行殺菌，在使用殺菌清洗劑進行清洗之后利用0.2%鹽酸來進行進一步清洗，一般溫度也控制在30℃左右，主要目的是除去裝置中的無機污染物。完成酸洗之后往往進行進一步堿洗，往往利用0.1%的1-二烷基硫酸鈉在30℃左右進行，主要目的是除去反滲透裝置中殘存的微生物污染物。完全殺菌清洗、酸洗以及堿洗之后，只需要進行清水處理之后就可以完成反滲透水處理裝置的處理。

4.反滲透水過濾裝置的化學清洗方法詳解

4.1殺菌劑清洗流程

首先配置150 mg/L的質量濃度DBNPA，保證配置比例以及配置實際用藥，然后將出口壓力設置為0.2 MPa來開啟清洗水泵，保證清洗液的輸入在一定流量下進行。與此同時還需要與此同時打開排水閥；

其次，在原水完全被置換之后將排水閥其關閉并進行10min循環清洗，一般循環清洗完之后需要排除已經使用的清洗液，并更換新的清洗液進行4次循環清洗；

最后，將水泵關停并將相關膜元件置于清洗液中利用高壓循環來進行連續1h的沖洗。

按照這一程度來進行循環，完成之后進行下一階段清洗。

4.2酸洗流程

在酸洗過程中，配置0.2%鹽酸清洗酸洗液并且以0.2 MPa的出水壓力來開啟清洗水泵，將酸洗液注入到系統當中。一般反應2min之后調節PH使其保持在2左右，然后增加碳酸來進行進一步的循環清洗。

在清洗完之后需要將清洗水泵停止，同時將相關反滲透膜元件在溶液中浸泡2h處理，然后在PH=2.7條件下進行高流量循環清洗1 h，酸洗完之后需要沖洗干凈以備下一步進行堿洗處理。

4.3堿洗流程

首先需要配置0.1%的1-二烷基硫酸鈉堿洗溶液，以0.2 MPa的出水壓力來開啟清洗水泵，將堿洗溶液注入到系統當中。然后在PH=11.7條件下進行1h清洗處理。

完成上述操作之后需要浸泡膜元件4h處理，浸泡完之后需要利用清水來進行清洗2小時直到系統干凈。

清洗結束。

結論

隨著火電廠水處理的不斷進行，必須要進行水處理，因此進行火電廠反滲透水處理也變得十分必要。反滲透處理裝置還往往存在污染物累積等問題，為避免污染問題保證系統的正常運行需要進行必要的化學清洗，以此來保證火電廠的正常運行。■

參考文獻

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