電廠反滲透污堵分析及清洗方案制定

賈麗莉

摘要：某電廠為了改善汽水品質(zhì)，在已有除鹽系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)超濾、反滲透裝置，但自投用后，反滲透化學(xué)清洗周期從半年降低至一個(gè)月。該文系統(tǒng)地分析反滲透污堵的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。經(jīng)過(guò)改變反滲透化學(xué)清洗模式，優(yōu)化反滲透殺菌方式，對(duì)超濾膜堵絲、定期對(duì)溶藥箱進(jìn)行清洗和調(diào)整加藥量等舉措有效地提高了設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：反滲透系統(tǒng);清洗;污堵

1設(shè)備概述

某電廠鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，水源采用當(dāng)?shù)厮畮?kù)地表水，系統(tǒng)處理工藝：經(jīng)加熱器加熱的原水—原水箱—超濾給水泵—多介質(zhì)過(guò)濾器—保安過(guò)濾器—超濾裝置—超濾產(chǎn)水箱—反滲透提升泵—精密過(guò)濾器—高壓泵—反滲透裝置—反滲透產(chǎn)水箱—離子交換器提升泵—逆流再生陽(yáng)離子交換器—除碳器—中間水箱—中間水泵—逆流再生陰離子交換器—混合離子交換器—除鹽水箱—除鹽水泵—用水點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩套反滲透裝置，采用AG8040F-400-WET型抗污染膜元件，一級(jí)二段排列（11∶5），設(shè)備出力2×70m3/h，脫鹽率98%以上，回收率為75%。

2電廠反滲透污堵分析

2.1裝置檢查及污堵物檢測(cè)

拆開(kāi)一級(jí)RO保安過(guò)濾器和膜壓力容器端蓋觀察，發(fā)現(xiàn)進(jìn)出口管道內(nèi)壁、濾芯及膜壓力容器上均附有大量黃色絮凝狀黏稠物，膜元件端面長(zhǎng)有黑色滋生物，均伴有腥臭味。將黃色絮凝狀黏稠垢樣及黑色滋生物垢樣用烘箱烘干，各取0.1g垢樣置于馬福爐中600℃高溫灼燒2h，取出分別稱(chēng)重，黃色垢樣灼燒減少量約為85.4%，黑色垢樣灼燒減少量約為94.6%。通過(guò)上述檢測(cè)，可以判斷黃色垢樣成分大部分是有機(jī)物，同時(shí)還存在其他一些物質(zhì)，黑色垢樣基本是有機(jī)物。由此可知系統(tǒng)存在嚴(yán)重的微生物污染現(xiàn)象。

2.2微生物污染

對(duì)進(jìn)調(diào)節(jié)池兩路水源的處理設(shè)施進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)河水側(cè)斜板澄清池和無(wú)閥濾池里長(zhǎng)有大量青苔，藻類(lèi)生物滋生嚴(yán)重。對(duì)次氯酸鈉投加裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備老化，計(jì)量泵腐蝕嚴(yán)重，Y型過(guò)濾器堵塞大量雜質(zhì)，未進(jìn)行清理，無(wú)法出藥。另外，吸水井進(jìn)化水裝置原水箱的管線為DN300mm碳鋼管，長(zhǎng)達(dá)800m左右。河水中存在一定量的細(xì)菌、藻類(lèi)等微生物，春夏季節(jié)微生物會(huì)大量繁殖。

2.3膜元件檢查

拆開(kāi)反滲透膜殼端蓋，取出一段進(jìn)水側(cè)第一只膜元件與二段產(chǎn)水側(cè)最后一只膜元件，觀察膜元件的表面狀態(tài)。膜元件散發(fā)惡臭氣味，表面附著褐色物質(zhì)，觸摸有滑膩感。附著物溶解實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示酸不溶，能溶于堿，說(shuō)明該物質(zhì)不屬金屬氧化物及水垢，初步判斷屬有機(jī)物或微生物;膜元件瀝干水分稱(chēng)重并與初始值比較，膜元件現(xiàn)重18.85kg，較原始值增重35%，說(shuō)明有一定程度結(jié)垢。

2.4結(jié)果分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果初步判定反滲透膜系統(tǒng)污垢種類(lèi)為有機(jī)物及鹽垢，其中有機(jī)物污堵較為嚴(yán)重。以超濾作為反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)，只能去除部分大分子有機(jī)物，不能截留小分子有機(jī)物和細(xì)菌。預(yù)處理系統(tǒng)的混凝劑未正常投加、次氯酸鈉未正常投加，余氯指標(biāo)未定期檢測(cè)，是造成有機(jī)物污堵的主因;而反滲透阻垢劑投加量未定期核驗(yàn)，是形成無(wú)機(jī)鹽垢的主因。

3清洗方案

（1）對(duì)殺菌劑投加裝置進(jìn)行檢修，更換計(jì)量泵，清理Y型過(guò)濾器，保持管路通暢。調(diào)節(jié)殺菌劑裝置加藥量，控制春夏兩季投加量為0.6～1.0mg/L，秋冬兩季投加量可適當(dāng)降低至0.3～0.6mg/L。（2）由于水中余氯含量會(huì)逐漸消耗和衰減，水體殺生作用會(huì)逐漸減弱，為防止微生物再次繁殖，在超濾裝置進(jìn)水管道上增加一套殺菌劑投加裝置，控制超濾產(chǎn)水余氯質(zhì)量濃度為0.3～0.6mg/L，對(duì)水體進(jìn)行二次殺菌，使系統(tǒng)始終處于滅活狀態(tài)。（3）對(duì)前端預(yù)處理至一級(jí)RO保安過(guò)濾器之間所有設(shè)備和管道用10%次氯酸鈉溶液進(jìn)行一次沖擊式殺菌，控制水體余氯質(zhì)量濃度約為40mg/L，對(duì)微生物進(jìn)行整體滅活，然后將管道沖洗干凈。操作過(guò)程中應(yīng)將保安過(guò)濾器與一級(jí)RO系統(tǒng)隔開(kāi)，防止次氯酸鈉溶液進(jìn)入RO系統(tǒng)對(duì)膜元件造成不可逆的損壞。（4）在一級(jí)RO系統(tǒng)母管上增加一套非氧化性殺菌投加裝置，在氣溫較高的春夏兩季定期投加非氧化性殺菌劑，每周2次，進(jìn)行間歇式殺菌。按照上述措施進(jìn)行整改，對(duì)系統(tǒng)管道及設(shè)備進(jìn)行徹底殺菌，同時(shí)增加1套殺菌劑投加裝置和1套非氧化性殺菌劑投加裝置，并完成調(diào)試。

4清洗效果

反滲透清洗前后的運(yùn)行參數(shù)詳見(jiàn)表1，從中可以直觀地看出進(jìn)水流量和產(chǎn)水流量均大幅提升，進(jìn)水、段間、濃水壓力明顯下降，但是清洗后的壓差有所增加，主要原因是受運(yùn)行工況的影響。為此將反滲透運(yùn)行初期、清洗前、清洗后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入GE反滲透膜廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)化處理軟件，運(yùn)算可得反滲透清洗前后的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)表2。從表2可以看出清洗后系統(tǒng)脫鹽率無(wú)明顯變化，產(chǎn)水流量增加了200.9%，系統(tǒng)壓差降低了22.2%，說(shuō)明清洗效果顯著，系統(tǒng)性能恢復(fù)良好。易見(jiàn)通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化能更直觀、準(zhǔn)確地反映清洗效果。

5優(yōu)化建議

為提高預(yù)處理系統(tǒng)的有機(jī)物截留率，建議進(jìn)行混凝優(yōu)化試驗(yàn)，并投運(yùn)混凝劑加藥系統(tǒng)。夏季地表水中的微生物繁殖活躍，應(yīng)及時(shí)調(diào)整次氯酸鈉加入量，并做好余氯等指標(biāo)監(jiān)測(cè)，有條件的可考慮非氧化性殺菌劑，從而有效控制系統(tǒng)進(jìn)水中的微生物含量。運(yùn)行中應(yīng)定期校核阻垢劑加藥系統(tǒng)，核算阻垢劑的實(shí)際加入量，避免阻垢劑加入量不足引起的結(jié)垢。

運(yùn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化可排除給水濃度、運(yùn)行壓力、系統(tǒng)壓降、溫度及回收率等運(yùn)行工況的影響，直觀、準(zhǔn)確地反映反滲透的清洗效果，建議每次清洗過(guò)程做好參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

結(jié)束語(yǔ)

（1）氣溫較高時(shí)，水體極易滋生藻類(lèi)和微生物，前端預(yù)處理應(yīng)適當(dāng)增加次氯酸鈉投加量，同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)加藥裝置的巡查和對(duì)水體中余氯含量的檢測(cè)，嚴(yán)防藥劑不能投加的情況發(fā)生。

（2）系統(tǒng)管線較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)分段投加次氯酸鈉，增加殺生效果，使水體始終處于滅活狀態(tài)。

（3）若系統(tǒng)內(nèi)微生物污染嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)前端預(yù)處理至一級(jí) RO 保安過(guò)濾器之間所有設(shè)備和管道進(jìn)行沖擊式殺菌，徹底滅活。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑞枝.電廠反滲透裝置污染及清洗研究[J].清洗世界，2017（05）：13～16.

[2]GB/T23954—2009.反滲透系統(tǒng)膜元件清洗技術(shù)規(guī)范[S].