某燃機電廠反滲透膜污堵常見問題分析及措施

江萍萍

【摘 要】對反滲透在燃機電廠水處理中運行特點和影響因素進行較系統、詳細的闡述，總結了實際運行維護過程中應注意的問題。

【關鍵詞】反滲透;運行維護;問題診斷及對策

引言

隨著環保對廢水的排放要求越來越嚴格的環境下，因其大大降低了再生廢水量以及優越的操作性能和經濟效益。反滲透目前被做為電廠化學除鹽制水的主要水處理設備。某燃機電廠，一期工程為2×180 MW（9E）燃氣蒸汽聯合循環機組，鍋爐補給水處理的水源取自開發區湖蕩地表水，原水經混凝澄清過濾預處理后，進入超濾、反滲透、離子交換除鹽設備，由于水源越來越富養化和污染越來越嚴重，加之運行維護不到位給反滲透運行帶來了許許多多的問題。尤其是膜污堵較嚴重，產水量下降、壓差上升較快，從而增加了化學清洗的頻率。

一、反滲透膜污堵常見原因分析

1、微生物污堵：由于取水口曾存在大面積珍珠養殖，水體富養化較嚴重，夏季水面滋生大量藍藻，微生物的大量繁殖和代謝，產生大量膠體物質并造成產水中細菌總數增加。運行中由于加藥量常有控制不達標現象，原水殺菌處理不徹底極易造成膜的快速污堵，這是夏季及前后氣溫較高時常出現的癥狀。

2、有機物污染：取原水水樣檢測COD含量8.5mg/L，進水中較高的有機物吸附在膜元件表面，會造成膜通道的污堵，尤其是第一段較為嚴重，通過解剖濾芯發現存在大量的有機物污染。

3、絮凝劑過量引起的污堵：由于原水濁度較低約10NTU左右，有機物含量又較高使得原水預處理困難，加之實際運行中人員的技能水平和認真程度不同，造成絮凝劑投加過量的情況時有發生，進入膜組件的殘留量過多后會在膜表面進行二次絮凝沉淀，引起膜的污堵，并且因為絮凝劑投加過量而引起的污染在線清洗很難徹底去除，長期積累會越來越嚴重。

4、顆粒物堵塞：反滲透膜在運行過程中，如果保安過濾器濾芯出現破損或質量不合格，孔徑不達標等原因導致顆粒物進入膜組件造成膜的污堵。同時超濾出水濁度和SDI值有超標現象，濁度要求小于0.2NTU，SDI值一般要求控制在3以內。

5、膜化學結垢：化學結垢主要發生在二段，被濃縮的過量溶解鹽沉淀而產生，產生的原因主要有二方面，一是阻垢劑加藥量因加藥系統故障未加進去或加藥濃度不足導致的阻垢效果差而產生的結垢。二是反滲透回收率過高，濃水排放量過小后導致濃水側含鹽量大于極限值后出現結垢現象。三是流量計不準，濃水流量實際偏小，濃縮率上升，濃水濃度越高，結垢傾向越大;同時，較低的濃水流速，降低水的紊動狀態，增加濃差極化，這又反過來增加結垢傾向。

6、還原劑加藥過量

為了消除進水中殘余氯對膜造成的氧化損壞，需要投加一定量的還原劑去除。但同時又必須要控制好還原劑的投加量，因為投加過多后會在膜表面產生厭氧菌，給膜造成污堵，產水量下降，同時也會對保安過濾器濾芯產生污堵，造成濾芯壓差上升過快，更換頻繁。

二、反滲透運行中采取的應對措施

1、做好反滲透進水前的預處理工作

在預處理中保持良好穩定的預處理效果，確保出水水質連續滿足要求，能夠有效減少膜系統受到絮凝劑、膠體懸浮物等污堵，嚴格控制RO進水濁度小于0.2NTU，SDI小于3。對RO前程的進水殺菌消毒要控制合理，包括氧化性殺菌和非氧化性殺菌連續加藥控制到位。

2、根據季節特點及時調整氧化殺菌劑加藥量

冬季水溫低細菌繁殖較慢，相對水質較好，可根據當地氣溫在超濾設備前端控制較小的余氯量或停加氧化性劑殺菌劑，當夏季水溫較高微生物繁殖較嚴重時需要提高次氯酸鈉加藥量以保持較高的余氯量來抑制微生物的繁殖，然后在RO進水前盡可能降低還原劑的加藥量以適當提高ORP的電位值在200mv左右，防止過量投加還原劑而產生膜污堵。

3、防止膜表面化學結垢

化學結垢主要易發生在反滲透二段，被濃縮的過量溶解鹽沉積在膜表面而結垢，造成二段壓差升高，出力降低，只要調整好回收率和阻垢劑加藥量就可以控制結垢發生。回收率按照膜的控制參數調整即可，一般控制在75%。阻垢劑的加藥量一般要根據水質情況通過試驗確定合適的值，也可根據經驗值確定，但在冬季進水沒有加熱處理的情況下，反滲透出力會大幅下降，阻垢劑的加藥量也要根據進水流量及時降低，以防加藥過量造成阻垢劑的污堵。相反流量上升后也要及時提高合適的加藥量。

4、非氧化型殺菌劑加藥方式選擇

在運行中，非氧化殺菌劑保持連續的定量投加，同時取水樣試驗投加量，以控制RO膜系統生物污染，延長RO膜清洗時間，否則，投加量不足同樣會因細菌等滋生的黏液而堵塞膜孔。有條件的情況下，可以不定期的更換非氧化殺菌劑的品種和類型，以防止發生細菌耐藥性而降低處理效果。

5、停運沖洗要徹底

反滲透停運后要維持一定時間的低壓沖洗，由于膜濃水側的無機鹽濃度高于原水，易結垢堵塞膜孔，停運后維持壓力0.3MPa左右用產水沖洗10-15分鐘。

6、定期對膜進行化學在線清洗

雖然反滲透進水前的預處理采取了一系列的措施，但微生物、有機物、膠體等總會不同程度的在膜表面滋生、沉積等，同時反滲透工藝決定了其本身就是鹽分不斷濃縮的過程，隨著運行時間的增加，膜表面積鹽結垢現象都會產生一些。膜孔被堵塞后壓差上升、產水量下降，因此對膜必須進行定期化學在線清洗，以維持膜的良好性能。

反滲透膜污染堵塞是一個逐漸累積的過程，不能待壓差上升流量下降到較為嚴重時再進行化學清洗，否則很難恢復到較好的狀態。清洗要做好以下幾個方面：一是對污染物進行分析，通過分析結果來確定最佳的清洗方案。二是確定清洗條件，一般情況下，膜系統清洗確定均與初始運行狀況進行比較，系統某段壓差上升到初始壓差值的150%或標準化產水量降低10%或標準化鹽透率增加20%即需要清洗。為了保證清洗效果可以采取分段清洗的方法，避免一段清洗下來的污染物進入二段污染，同時可以提高清洗液的清潔度，達到更好的清洗效果。化學清洗后的沖洗要徹底，即膜裝置濃水排放口的電導不超過清洗水電導的1.5倍或近似相同即沖洗完成。

7、膜元件離線化學清洗

當膜元件經過多次化學在線清洗后效果較差很難恢復其性能時或膜元件明顯受到深度污染時，則需要對膜元件采取化學離線清洗措施。

參考文獻：

[1]郭新茹，2018，火電廠水處理生產運行典型問題診斷分析，北京，科學出版社

（作者單位：大唐蘇州熱電有限責任公司）