概述 反滲透作為膜過濾技術在火力發(fā)電廠的水處理應用中已越發普遍,從用於離子(zǐ)交換的預脫鹽到全膜水處理的(de)一部分,它解決了單一離子(zǐ)交換設備存在的設備台數多、投資費用高、大量使用酸、堿而造成的環境汙染等(děng)一係列問(wèn)題。 1 我廠反滲透設備運行狀況 我廠發電一分場(chǎng)作為東北地區最早使用反滲透進行預脫(tuō)鹽的單位,自1996年至2011年已有15年的運行和維護經驗,從反滲透膜的使用年(nián)限看運行維護水平。從RO實際運行狀況看(kàn):兩套RO自1996年10月投運,第一次換膜時間均為2004年5月,膜使用年限為七(qī)年半,到2011年(nián)6月,#1RO狀況良好,總壓差未超過0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗後效果不明顯,等待換膜。在脫鹽率和回收率基本能保證要求的情況下,都達到了理論使(shǐ)用年(nián)限(xiàn)。本文重點從化學清洗方(fāng)麵進行總結和分析。 我(wǒ)廠水處理係統由預處理係統、反滲(shèn)透預脫鹽係統和(hé)離子交換除鹽係統三大部分組成,其工藝流程如下:地下水→生水(shuǐ)泵→生水加熱器→高效纖維過濾(lǜ)器→5U保安過濾器→高壓泵→反滲(shèn)透(2×52m3/h)→滲透水箱→滲透泵→逆流再(zài)生陽離子交換器→除碳器→中間水箱→中間(jiān)水泵→陰浮動床→除鹽水箱→除鹽(yán)水泵→主廠房。 我廠使用的反滲透設(shè)備,係引進美(měi)國陶氏公司生產的複合膜。#1、2 RO出力分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽率為90%,回收率為75%。每套(tào)反(fǎn)滲透設備由54根膜元件組成,均采用一級二段6-3方式(shì)排(pái)列布置(zhì),即一段由36根膜元件組成6個膜組件,二段(duàn)由18根膜元件組成3個膜組件。 2 反滲透清洗情況及效果 反滲透設備自(zì)96年10月投運以來,由於使用地下水,加之(zhī)運行過程對高效過濾器和對保安(ān)過濾器進行嚴格的(de)監督檢查、清洗(xǐ)和更換濾芯,並堅持每年對(duì)反滲透設(shè)備進行清洗,運行狀況一(yī)直良好。2004年5月換膜後脫鹽率97%左右,係統壓差0.3MPa,產水流量50m3/h。自2006年4月份,反滲透逐步出現異(yì)常現象,產水流量約下降10%左右,脫鹽率下(xià)降至91%左(zuǒ)右。對不同於以往的情況進行了詳細的分析,發(fā)現反滲透設備(bèi)存在以下幾方麵問題: 2.1 產品水流量達不到設計要求 反滲透設備單套原設計產品水流量為50 m3/h,目前實際上隻有(yǒu)40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍降低 反滲透係(xì)統原設計脫鹽率為97%以上,目前實際上隻有92%左(zuǒ)右。 2.3 各段壓差明(míng)顯增高 正常運行係統壓差在0.3MPa左右,而目(mù)前壓差最高達0.5MPa左右。 2.4 加藥係統存在問題 由於(yú)自動加藥係統一直未投入運行,對於母管製並聯運行的兩套(tào)反滲透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,長期運(yùn)行中加藥量的不穩定,導(dǎo)致反滲(shèn)透膜結垢,並(bìng)呈加速趨勢。 3 產生原因分析 3.1 阻垢劑加入量不夠(gòu) 2005年8月份更換為新型阻垢(gòu)劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化驗方法,對於水處理母管製並聯運行的反滲透設備,單靠人工(gōng)調節加藥量很難控製,阻垢劑的使用控(kòng)製不當,使得反滲透進水中的加藥量極(jí)不穩定,沒有真正起到阻垢作用,導致反滲透膜結垢,並呈加(jiā)速趨勢。 鹽水經(jīng)過反(fǎn)滲(shèn)透後,水中95%以上的含鹽量被阻擋在濃水中,導致濃水含鹽量上升(水的(de)回收率在75%時,濃水中含鹽量增(zēng)加至(zhì)進水4倍),鹽類的這種濃縮(suō)是反滲透裝(zhuāng)置結垢的主要原因。這些物質中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸(suān)鈣(gài)垢(gòu)、金屬(shǔ)氧化物垢、矽沉積物及(jí)有機或無機沉(chén)積物。由於汙染物的汙染速度與給水條件、運行方式等(děng)因素(sù)有關(guān),因此應該控製產(chǎn)品水的回收率,使濃水流量維持在難溶(róng)鹽類不會析出的狀況下,既避免其(qí)離子積超(chāo)過濃度(dù)積,同時要嚴格按照導則要求在發生汙染時應及時的進行清(qīng)洗,否則汙染將會在相對較(jiào)短的時間內使膜元件的性能遭到嚴重的破壞。 3.2 反滲透運行監督部分誤差大 反滲透係統中的有關表計如壓力(lì)表、流量表、電導(dǎo)表等損壞較多,現存表計誤差大(dà),無(wú)法保證正常監督反滲透設備(bèi)的運行情況。 3.3 反滲透進(jìn)水溫度無法保證 眾所周知反(fǎn)滲透膜有適宜的水溫要求,適當地提高水溫有利(lì)於降(jiàng)低水的黏度,增加膜的透過速(sù)度。由於加(jiā)熱器使用年限較長,銅管漏(lòu)泄停運情況時有發生,針對此情況對生水加熱器進行了全麵的改造,並且增加了二次加熱係(xì)統(tǒng),提(tí)高了(le)生水的加熱效果,改善了反滲透的運行工況。 4 清洗方案的確定 膜的汙染是一個漸變過程,所以應在早期采取措施(shī),消除汙染物,避免(miǎn)損壞膜元件或降低(dī)其性能。根據反滲透設(shè)計導則的要求,結合反(fǎn)滲透投(tóu)運以來的各種情況運行、清(qīng)洗的經驗(yàn),為了進一步檢查、驗證係統結垢情況和製定符合實際的清(qīng)洗方案,對反滲(shèn)透係統進行檢查、取樣(yàng),結果如下: RO一段壓力容器進口(kǒu)側第(dì)一膜元件端麵有許多橡膠墊碎片等雜(zá)物。 RO二段壓力容器(qì)進口側內壁附(fù)著有一層外觀(guān)為淺(qiǎn)黃白色疏鬆狀的垢(gòu)類,根據分析可初步判斷,係統內所結(jié)垢類的主要成分為硫酸鈣。並且通過(guò)對一段壓(yā)力容器進口側機(jī)械雜質的清理,使一段壓差有所下降。 反滲透係統的清洗是一項嚴謹的技術工作,清洗中稍有不慎,將會對反滲透膜造成不可彌補的損傷。因此,清洗前首先應根據(jù)係(xì)統(tǒng)存在的(de)問題製訂嚴格、科學的清(qīng)洗(xǐ)方案,其(qí)次要嚴(yán)格控製清洗過程的每一個(gè)步驟,同時(shí)應嚴密監視清洗過程中出現的不同情況,靈活機動的調整監督手段,最終達(dá)到清洗汙垢、保護設備(bèi)的目的。5 清洗過程 清理機械(xiè)雜質(zhì),將一段壓力容器進水(shuǐ)端的端板打(dǎ)開,清理每根膜元件端頭上的機械(xiè)雜質。 根據清洗配方配製酸洗、堿(jiǎn)洗、殺菌等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時以上,使其中的藥液完全溶解,並達到所需要的濃度與溫度。 水清(qīng)洗(xǐ):啟動(dòng)清洗水泵,將配置好的清洗液(yè)以低流速、低壓力打至反(fǎn)滲透設備壓力容器中並置換掉原有溶液。 循環:當係統內原有水質被置換(huàn)掉,全部充滿清洗藥液時,即(jí)可將(jiāng)清洗藥(yào)液全部回收(shōu)至清洗箱中打循環,並維持恒定的壓力和(hé)溫度。如果膜元件(jiàn)汙染嚴重,應在清洗初期幾分鍾內將藥液(yè)排(pái)放掉,然後再進(jìn)行循環清洗。 浸泡:通常浸(jìn)泡一(yī)小時即(jí)可,對於汙染嚴重的膜元件延(yán)長浸泡時間,最多(duō)可浸泡10~15個小(xiǎo)時。在延長的浸泡時間內,為保持較(jiào)高的溫度(dù),可繼續加熱並保(bǎo)持低速循環。 大流量衝洗(xǐ):用泵在一定壓力(lì)下大流量循環清洗液30—60分鍾。 衝(chōng)洗:用反滲透產品水或除鹽水衝去係統中殘存的清洗液。 清洗過程中應嚴格控製清洗液溫度(dù)、PH值、壓力等在要求(qiú)範圍(wéi)內,不得任意(yì)超標。 6 清洗程序的規範化 配製清洗液時,應保證所用全部化學藥品均是(shì)可溶的。在進入膜元件循環前藥液應混(hún)合均勻。 清洗結束轉入正常備用(yòng)前,應先在低流量,低壓力下將膜元件內的藥液衝淨,直至出水潔淨。 在清洗循環中,清洗液溫度不應(yīng)超過40℃。 對於多段反滲透裝置,即可(kě)分段清洗,也可串聯清洗,具體(tǐ)清洗方式可根據(jù)膜(mó)汙(wū)染(rǎn)情況確定。 7 清洗效果的評價(jià) 實際過程中可以把清洗前後RO運行各參數變化情況,輸(shū)入反滲透(tòu)“標準化運行管理軟件”,進行反滲透係統(tǒng)清(qīng)洗效果的評價。最直觀的方法就是在相同的水溫、流量和產品水回(huí)收率和入口水(shuǐ)壓力情(qíng)況下,壓(yā)差和脫鹽率變化情況。反滲透係統運行狀況的好壞,影(yǐng)響因素(sù)有進水水質(zhì)成分、回收率、溫度、壓力、PH值及膜的運行(háng)時(shí)間等,這些因素綜合構成了對反滲透膜性能的影響。 本次清洗使各(gè)種參數恢複(fù)正常(cháng),保證供給合格(gé)的除鹽水(shuǐ)。 在隨後(hòu)的幾年裏,我(wǒ)廠堅持對反滲透設備加(jiā)強運行監督和定期(qī)清洗製度,反滲透設備運行一直很穩(wěn)定,實踐證明,隻要按照要求(qiú)對反滲透裝置進行運行(háng)和維護,就能保證反滲透設備的出力和水質要求,就能保(bǎo)證膜壽命。 參考文獻 [1]DL/T951—2005《火電廠反滲透水處理裝(zhuāng)置驗收導則》中(zhōng)國電力(lì)出版社 作(zuò)者簡介 韓鳳麗(1967-),女,內蒙(méng)古赤峰市(shì),現職稱:技師,學曆:大專,研究方向:電廠化學水處理。 本文(wén)摘(zhāi)自中國論文網,原文(wén)地址:http://www.xzbu.com/2/view-4422556.htm 0 概述(shù) 反滲透作(zuò)為膜過濾(lǜ)技術(shù)在火(huǒ)力發電廠的水處理應用中已越發普遍,從用於離子交換的預脫鹽到全膜水處理的一部分,它解決了單一離子交換設備存在(zài)的設(shè)備台(tái)數多、投資費用高、大量使用酸、堿而造成的環境汙染等一係列問題。 1 我廠反滲透設備運行狀況 我廠發電一分場作為(wéi)東北地區最早使用反滲透進行預脫鹽的(de)單位,自1996年至2011年已有15年的運行和維護經驗,從反滲透膜的(de)使(shǐ)用年限(xiàn)看運行維護水平。從RO實際運行狀況(kuàng)看:兩套RO自1996年10月投運,第一次換膜時(shí)間均為2004年5月,膜使用年限為七年半,到2011年(nián)6月,#1RO狀況良好,總壓(yā)差未超過0.35MPa,而#2RO2011年4月壓差升高,清洗後效果不明顯,等待(dài)換膜。在脫鹽率(lǜ)和回收率基本能保(bǎo)證要求的情況下(xià),都達(dá)到了理論使用年限。本文(wén)重(chóng)點從化學清洗方(fāng)麵進行總結和分析。 我廠水(shuǐ)處理係統由預處理係統、反滲透預脫鹽係統和離子交換除鹽係統三大部(bù)分組成,其工藝流程如下:地下水→生水(shuǐ)泵→生水加熱器→高效纖維過濾器→5U保(bǎo)安過(guò)濾器→高壓(yā)泵→反滲透(2×52m3/h)→滲透水箱→滲透泵→逆流再生陽離子交換器→除碳器→中(zhōng)間水箱→中間(jiān)水泵→陰浮動床→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。 我廠(chǎng)使用的反滲透設備,係引進美國陶氏公司生產的複合膜。#1、2 RO出力分別為50m3/h,總出力為100t/h,脫鹽(yán)率為90%,回收率為75%。每套反滲透設備由54根膜元(yuán)件組成(chéng),均采用一(yī)級二(èr)段6-3方式排列布置,即一段由36根膜元件組成6個膜組件,二段由18根膜元件(jiàn)組成3個膜組件。 2 反滲透清洗情況及效果 反滲透設備自96年10月(yuè)投運以來,由於(yú)使用地下水,加之(zhī)運行過程對高效過濾器和對保安(ān)過濾器進行嚴格的監督檢查(chá)、清洗和更換濾芯,並堅(jiān)持每年對(duì)反滲透設備進行(háng)清洗,運行狀況一直良好。2004年5月換膜後脫(tuō)鹽率97%左右,係統壓差0.3MPa,產水流量50m3/h。自2006年4月份,反滲透(tòu)逐步出現異常現象,產水流量約下降10%左右(yòu),脫鹽率下降至91%左右。對不同於以往的情況進行了詳細(xì)的分析,發現反滲透設備存在以下幾(jǐ)方麵(miàn)問題: 2.1 產品水流量達不到設計要求 反滲透(tòu)設備(bèi)單套原設計產品水流量為50 m3/h,目前實際上隻有40-45 m3/h。 2.2 脫鹽率普遍(biàn)降低 反滲透係統原設計(jì)脫鹽率為97%以上,目前實際上隻有92%左右。 2.3 各段壓差明顯增(zēng)高 正(zhèng)常運行(háng)係統(tǒng)壓差在0.3MPa左右,而目前壓差最高(gāo)達0.5MPa左右。 2.4 加藥係統存(cún)在問題 由於(yú)自動加藥係統一(yī)直未投入運行,對於(yú)母管製並聯運行的兩套反滲透設備,單靠人工調節加藥量很難控製,長期運行中加藥量的不穩定,導致反滲透膜結(jié)垢(gòu),並呈加速趨勢。 3 產生原因分析 3.1 阻垢劑(jì)加入量不夠 2005年8月份(fèn)更換為(wéi)新型(xíng)阻垢劑FLOCON-260。由於FLOCON-260無化驗方法,對於水處理母管製並聯運行的反滲透設備,單(dān)靠人工調節加藥量很難控製,阻垢劑的使用控製不當,使(shǐ)得反滲透進水中的加藥量極(jí)不穩定,沒有真正(zhèng)起到阻垢作用,導致反滲透膜結垢,並呈加速趨勢。 鹽水經過反滲透後,水中(zhōng)95%以上的含鹽量被阻擋(dǎng)在濃水中,導致濃水含鹽量(liàng)上升(水的回收率在75%時,濃水(shuǐ)中含鹽量增加至進水4倍),鹽類的這(zhè)種濃縮是反滲透裝置結垢的主要原因。這些物質中最常見的為碳(tàn)酸鈣(gài)垢、硫酸鈣垢、金屬氧(yǎng)化(huà)物垢、矽沉積物及有機或(huò)無(wú)機沉積物。由於汙染物的汙染速度與(yǔ)給水條件、運行方式等因素有關,因此應該控製產品水的回收(shōu)率,使濃(nóng)水流量維持在難溶鹽(yán)類不會(huì)析出的狀(zhuàng)況下,既避免其離子積超過濃度積,同時要嚴格按照導則要求在發生汙染(rǎn)時應(yīng)及時的進行清洗,否則汙染將會在相對較(jiào)短的時間內使膜元件的性能(néng)遭到嚴(yán)重的(de)破壞。 3.2 反滲透運行監督部分誤差大 反滲透係統中的有關表計如壓力表、流量表、電導表等損壞較多,現存表計誤差大,無法保證正常監督反滲透設(shè)備的運(yùn)行情(qíng)況。 3.3 反滲透進水溫度無法保證 眾所周(zhōu)知反滲透膜有適宜的水溫要(yào)求,適當地提高水溫(wēn)有利於降低水的(de)黏度,增加膜的透過(guò)速度。由於加(jiā)熱器使用年限較長(zhǎng),銅管(guǎn)漏泄(xiè)停運情況(kuàng)時有發生,針對此情況對生水加熱器進行了全麵的改造,並且增加了二(èr)次(cì)加熱係統,提高了生水的加熱效(xiào)果,改善了(le)反滲透的運行工況。 4 清洗方案的確定 膜的汙染是一個漸(jiàn)變過程,所(suǒ)以應在(zài)早(zǎo)期采取措施,消除汙染物,避免(miǎn)損壞膜元件或(huò)降低其性能。根(gēn)據反滲透設(shè)計導則的要求,結合(hé)反滲透投運(yùn)以來的各種情況(kuàng)運行、清洗(xǐ)的經驗,為了進一步(bù)檢查、驗(yàn)證係統結垢情況和製定符合實際的清洗方案,對反(fǎn)滲透係(xì)統(tǒng)進行檢查、取樣,結果如下: RO一段壓力容器進口側第一膜元件端麵有許多橡膠墊碎片等雜物。 RO二段壓力容器進口側內壁附著有一層外觀為淺黃(huáng)白色疏鬆狀的垢類,根據分析可初步判(pàn)斷,係統內所結垢類的主要成分為硫酸鈣。並且通過對一段壓力容器進口側機械雜質的清理(lǐ),使一段壓差有所下(xià)降。 反滲透(tòu)係(xì)統(tǒng)的清洗是(shì)一項嚴謹的技術工作,清洗(xǐ)中(zhōng)稍有不慎,將會對反滲(shèn)透膜(mó)造成不可彌補的損傷。因此,清洗前首先應根據係統存在的問題製訂嚴格(gé)、科(kē)學的清洗方案,其次(cì)要嚴格控製清洗過程的每(měi)一個步驟,同(tóng)時應嚴密監視清洗過程中出現的不同情況,靈活機動的調整監督手段,最終達到清洗汙垢、保護設備的目的。5 清洗過程 清理機械雜質,將一段壓力容器進水端的端板打(dǎ)開,清(qīng)理每根膜元件端頭(tóu)上的機械(xiè)雜質。 根據清洗配方配製酸洗(xǐ)、堿(jiǎn)洗、殺(shā)菌等清洗藥液:啟動清洗水泵循環一小時以上,使其中(zhōng)的藥液完全溶解,並達到所需要的(de)濃度與溫度。 水清洗:啟動清洗水泵,將配置好的清洗(xǐ)液以(yǐ)低流速(sù)、低壓力打至反滲透設備壓力容器(qì)中並置換掉原有溶液。 循環:當(dāng)係統內(nèi)原有水質被置換掉,全部充滿(mǎn)清洗藥液時,即(jí)可將清洗藥液全部回收至清(qīng)洗箱中打循(xún)環,並維持恒定的壓力和溫度。如果膜元件汙染嚴(yán)重,應在清洗初期幾分鍾內將藥(yào)液排放掉,然後(hòu)再進行循環清洗。 浸泡:通常浸(jìn)泡一小時(shí)即可,對於汙染嚴重的(de)膜元件延長浸泡(pào)時間,最多可浸泡10~15個(gè)小時。在延長的浸泡時間(jiān)內,為保持較高的溫度,可繼續加熱並保持低速循環。 大流量衝洗:用泵在一定壓力下大流量循環清洗液30—60分鍾。 衝洗:用反滲透產品水或除鹽水衝(chōng)去(qù)係統中殘存的清洗液。 清洗過程中應嚴格控製清(qīng)洗液溫度、PH值、壓力等在要求範圍內,不得任(rèn)意超標。 6 清洗程序的規範化 配製清(qīng)洗液時,應保(bǎo)證所用全部化學藥品均是可溶的。在進入膜元件循環前藥液應混(hún)合(hé)均勻。 清洗結束轉入正常備用前,應先在低流量,低壓力下將膜元件內的藥液衝淨,直至出水潔淨。 在清洗循環中,清洗液溫度不應超過40℃。 對於多段反(fǎn)滲透裝置,即可(kě)分段清洗,也可串聯清洗,具體清洗方式可根據膜汙染情況確定。 7 清洗效(xiào)果的評價 實際過程中可以把(bǎ)清洗前後RO運行(háng)各參數(shù)變化情況,輸入反滲透“標準(zhǔn)化運(yùn)行管(guǎn)理(lǐ)軟件”,進行反滲透(tòu)係統清洗效果的評價。最直觀的方法就是在相同的水溫、流量和產品水回收率和入口水壓(yā)力(lì)情況下,壓差和脫鹽率變化情況(kuàng)。反(fǎn)滲透(tòu)係統運行(háng)狀況的好壞(huài),影響因素有進水水質成分、回收率(lǜ)、溫度、壓力、PH值及膜的運行時間等,這些(xiē)因素綜合構成了(le)對反滲透膜性能的影(yǐng)響。 本次清洗(xǐ)使各種參數恢複正常,保證供給合格的除鹽水。 在隨後的幾年裏,我廠堅持對反滲透設備加強運行(háng)監督和定期(qī)清洗製度,反滲透設備運行一(yī)直很穩定,實踐證明,隻要按照要求對反滲透裝置(zhì)進行運行和維護,就能保證反滲透設備的出力和水(shuǐ)質要求,就能保證膜壽命。