超濾-反滲透系統在電廠水處理應用中的運行維護與管理

謝春

【摘?要】水過濾系統是電廠水處理的關鍵部分，實際運作中水過濾系統會受多個方面因素影響容易出現過濾性能下降的問題。本文從分析電廠水處理中超濾系統性能的影響因素入手，提出了電廠水處理超濾系統的運行維護和故障預防策略。

【關鍵詞】電廠水處理;超濾-反滲透系統;運行維護

目前超濾-反滲透技術是電廠水處理中應用較廣泛的技術形式。自2000年，通過改造一級除鹽+混床離子交換系統，超濾技術開始投入生產領域應用以來，經過20年的發展，目前超濾-反滲透技術已經相當成熟，為電廠水處理工作提供了極大便利。但受電廠水處理作業環境、進水水質浮動等影響，超濾-反滲透技術的日常維護和運行維護、故障預防等工作難度較大，本文針對這一問題從運行維護和日常維護管理兩個方面重點探討了超濾-反滲透系統在電廠水處理應用中的運行維護策略。

一、影響超濾系統性能的因素

（一）超濾系統運作過程過濾膜性能損耗

原水在進入管道流動的過程中，一些小分子溶質以及溶劑在經過超濾膜時，逐漸累積形成超濾液，然后超濾液在不斷累積形成壓縮液，最終實現原水中小分子溶質以及溶劑的分離凈化。但隨著系統運行時間不斷增加，超濾膜上就容易吸附一些水中的有機物雜質，最終影響了超濾液的形成，使得原水經過過濾后小分子溶質分離效果降低，出水量下降。

（二）進水水質浮動影響

進水經過過濾芯過濾器過濾后，要保證濁度小于1NTV，濃度小于5%，水溫在5到40攝氏度，壓力保持在0.2MPa。同時保證進水濾芯過濾后的回收率在80%以上，酸堿度在2到13之間。這些都是對進水水質的明確指標規定。但在實際系統運作過程中，由于濾芯過濾器性能異常或者濾芯性能損耗嚴重沒有及時更換，導致進水經過過濾以后水質仍不達標。

電廠環境中，進水水質問題主要有兩種類型。

第一，進水中的懸浮物超標，水濁度較高。水中的主要懸浮物為泥沙，當夏季降雨量充足時，泥沙會明顯過多的進入地下水系統，如果無閥濾池在進行初步沉淀過濾時，時間過短，可能會導致過濾結果不明顯，進水中仍然混有大量泥沙。而這些泥沙會明顯增加超濾過濾器的過濾壓力，也會對超濾膜造成過度損耗。

第二，進水中有機物含量明顯增多。進水中的有機物主要來源于地表水的混入，地表水系統與地下水系統有多個互通途徑，當雨季時，較容易出現地表水混入地下水系統的情況，這會導致地表水中所含的大量來自落葉、地表植被的有機物顆粒混入進水箱。而這些有機物在通過20 濾芯過濾器的超濾膜時，往往會吸附在濾膜表面，久而久之影響濾膜過濾性能，減少過濾出水量，加大了濾膜局部水壓。

二、超濾-反滲透系統的日常維護與故障預防

（一）系統設備的日常維護

首先，針對超濾膜的維護清潔工作，要根據進水來源，以及進水過濾前的水質監測標準，然后制定過濾器耗材類元器件定期維護更換。具體可以采用如下幾種方法完成元器件的清潔維護工作。當進水來源有機物含量較高時，超濾膜容易形成有機物殘留堵塞膜孔。這時可以定期采用逆向水利反沖洗的方法，向過濾器注入有機物含量降低的原水，然后通過逆向運行通過超濾膜，沖洗掉膜孔中的有機物、無機鹽物質殘留。同時，也可以在進水口加裝水質監測儀，對進水的酸堿度、溫度等指標進行實時監測，當出現水質異常變化時，要及時檢查進水水源問題以及進水池預過濾效果。同時應該定期監測進水水源是否有地表水過多混入的風險，及時解決地表水混入隱患。可以加裝濁度儀，實時監測一年內水質變化規律，總結季節氣候變化帶來的進水水質浮動規律。然后依據季節性水質突變規律，及時停運超濾系統。最后，應該定期測試20濾芯過濾器的壓降，當壓降值達到0.18MPa時，及時更換濾芯耗材。

（二）做好系統停運保護

在系統停運過程中，由于阻垢劑的左營，容易形成壓穩態鹽類結晶化，然后造成對過濾器元器件的污染。因此，在系統長時間停運時，應該采用低壓沖洗的方式對過濾器進行定期清洗，停止投放阻垢劑，在超濾膜壓降值逐漸降低到0.3MPa以后，在用提前進行預過濾的水沖洗12分鐘以上。同時，整個停運期間應該每隔6個小時應該沖洗一次。另外，要嚴格控制超濾反滲透系統的停運時間，避免過長實踐的停運。在經過長時間停運以后，重新運作之前要對過濾器性能進行全面檢驗，更換性能不達標的超濾膜、濾芯等耗材。

（三）采用阻垢劑控制無機物結垢速度

阻垢劑是在反滲透超濾膜分離碳酸鈣等水中無機鹽時，避免無機鹽結晶結垢的主要手段。在應用阻垢劑時，要注意以下兩點。第一，選用的阻垢劑規格和成分要與反滲透超濾膜的型號相匹配。比如選用CPA3膜時，可以根據過濾膜供應商的推薦阻垢劑類型，采用Argo公司的HYPERSPERSEMDC220和AF l50UL兩種類型的阻垢劑。通過阻垢劑酸堿性、濃度等測試，選擇更加適合過濾膜型號以及原水無機物成分的阻垢劑。第二，要控制加藥量。要按照反滲透裝置滿負荷運作條件下的水鹽含量，計算阻垢劑加藥量，同時定期檢查加藥箱箱底的液位，確保加藥箱裝置能夠正常運作。

（四）調整系統運行方式

為了控制反滲透裝置流浪、穩定超濾水質，應該調整系統運作方式。第一，當通過實時監測的過濾水質各項數據分析，發下由于水溫異常變化或污染結垢嚴重而引發出水量降低時，可以適當加大進水壓力，提高出水量。但同時也要控制好進水壓力的調整幅度，不能超過濾芯過濾器的承載負荷。第二，當水TDS過大時，應該適當降低回收率，避免濾膜表面的濃度差極化發展。第三，系統正常運作，當出水量滿足電廠水處理需求時，不應該一直保持最大出水量，避免給水壓力過高狀態下的關停操作降低反滲透膜壽命。第四，當進水溫度過高時，可以對給水壓力進行適應性調整，在不超過濾水器水壓極限值的情況下，補正水溫過高帶來的負面影響。

（五）規范設備操作技術

針對超濾系統在實際運行中可能出現的不當操作，應該集中對操作人員進行技術培訓。集中以下幾點常見操作不當問題，提前打好預防針。第一，當設備剛啟東市，如果升壓過快，可能到導致設備氣體沒有排盡就開始了升壓運行，導致設備運行初期壓力不穩。第二，設備停運以后降壓不徹底，或降壓沒有徹底完成的情況下，對設備進行了沖洗維護，導致沖洗維護效果大打折扣。第三，在設備停運或日常沖洗維護時，采用投加過阻垢劑的預處理水沖洗過濾器，導致過濾器被過多的無機物污染。第四，濃排門沒開到位的情況下就進行了快速升壓操作，導致快速升壓對過濾器內部元器件造成損害。影響過濾器元器件使用壽命。

針對這些誤操作問題，可以采用高壓泵變頻啟動的方式，提前預設設備啟動步驟，使得設備能夠緩慢自動升壓。當設備停運時，能夠自動關停加藥箱出口，防止化學試劑混入沖洗用水。提前預設一個濃排門的固定開度，讓濃開門保持固定開度和全關兩種狀態。

結論

綜上所述，電廠水處理工作中應用超濾-反滲透系統，需要重視系統的運行狀態維護和日常定期維護以及故障預防工作。從系統濾水膜的定期清潔、墊盤過濾器耗材的及時更換，水箱、水泵內壁水垢的及時清理等，提高系統設備的性能穩定性。同時，嚴格控制系統進水水質，并通過定期水質監測，掌握水質變化規律，并對系統設備的參數設置進行適應性調整。

參考文獻：

[1]顏盛龍.環保工程水處理過程中超濾膜技術運用分析[J].科技與創新，2021（03）：154-155.

[2]吳雪茹，魚鳳萍.超濾裝置在火電廠鍋爐補給水處理系統中的應用[J].電子技術與軟件工程，2020（23）：105-106.

[3]李瑞峰.超濾膜污堵的原因分析及對策[J].凈水技術，2020，39（S2）：101-102.

（作者單位：常州聯江環保科技有限公司）