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