(华电潍坊发电有限公司 山东潍坊 261204)
摘要:反渗透系统投运后,出现压差高、产水量下降现象,多次的在线化学清洗效果不理想,膜装置段间压降逐渐升高(一段压差0.25-0.3MPa、第二段压差0.15-0.2MPa),严重影响了正常生产所需。拆卸一段膜元件检查称重,分析了造成反渗透系统压差高、产水量下降的原因,根据现场检查诊断情况,对一段第一支膜进行了离线化学清洗,清洗后效果良好,有效延长了反渗透化学清洗周期,并提出了下步保证反渗透长周期可靠运行的改进建议。
关键词:反渗透;压差高;离线化学清洗;改进建议
1 概述
公司一期配置两套反渗透,采用聚酰胺复合膜,一级两段,8:4排列。单套设计出力80t/h,系统回收率为75%,一年内脱盐率为98%(一年内),三年内脱盐率≥97%,运行工作压力≤1.5MPa,进水水质要求SDI<3、ORP 150~200mv、余氯<0.1mg/L、pH≈7、温度10-30℃,段间压差>0.25MPa时,进行化学清洗。自2015年投运来,运行情况良好,近期出现压差高、产水量下降,脱盐率基本维持不变的情况,多次在线化学清洗效果差,清洗前运行参数为:进水温度22℃,一段进口压力0.92MPa,二段进口压力0.54MPa,浓水压力0.35MPa,产水压力0.04MPa,一段压降0.38MPa,二段压降0.19MPa,产水流量55t/h,浓水流量31t/h,进水电导率673us/cm,产水电导率10.3us/cm。拆卸膜元件检查,无结垢无胶体附着,膜外表面比较滑,有轻微腥味,第一段第一支膜元件轻微发红,第二段膜元件较洁净,膜元件拆出后沥水,流水不畅,十五分钟后进行称重,一段膜元件在19Kg左右,二段膜元件在17Kg左右,判断主要第一段第一支膜发生微生物与胶体污染。
2 反渗透设备的工艺流程
原水→机加池→双阀过滤器→清水池→超滤给水泵→网式过滤器→超滤→超滤水箱→反渗透给水泵→保安过滤器→高压泵→反渗透→淡水箱
原水采用水库水地地表水,原水机加池添加聚合铝(PAC)进行絮凝处理,连续添加二氧化氯进行杀菌处理,控制出水浊度≤2NTU,余氯控制0.3-0.5mg/L。反渗透给水泵出水管道加阻垢剂、还原剂(NaHSO3)处理,控制反渗透进水余氯<0.1mg/L。
3 反渗透压差高、产水量下降原因分析
拆卸膜元件表面及称重检查,梳理反渗透水处理工艺流程,分析反渗透差压高、产水量下降的主要原因为:(1)原水处理机械加速澄清池存在短路、偏流,局部出水可见矾花絮凝沉淀物,观察沉淀物沉降性能差,导致硅、COD、微生物胶体物质进入后续反渗透系统;(2)原水处理PAC、杀菌剂投加浓度不当,有少加或过加情况,机加池出水浊度、超滤出水的SDI值存在超标;(3)反渗透还原剂(NaHSO3)投加量过大,其与污染物形成硫化菌,污堵膜原件,另外在硫酸根及流速适宜情况下,还原剂会消耗一定的氧,滋生厌氧菌污染反渗透膜;(4)保安过滤器滤芯更换不及时,未定期对保安过滤器本体及管路进行杀菌,微生物经保安过滤器进入反渗透膜,造成膜发生微生物污染。
4 离线化学清洗
常规的在线化学清洗已不满足清洗要求,不能有效清洗掉污染物,对第一段第一支膜实施离线清洗。
(1)清洗药剂:NaOH、柠檬酸、Na4-EDTA、STTP、SDS、NaHSO4、预膜剂。
(2)清洗方式:药剂清洗、高压清洗、气擦洗。
(3)操作流程:低流量循环---浸泡---低流量循环---浸泡---单支膜元件气擦洗---高流量循环---浸泡---单支膜元件气擦洗---高流量循环---冲洗
(4)清洗过程的重点注意事项:清洗过程保持清洗液循环温度为35-45℃,浸泡清洗液温度在不低于35℃。低流量、高流量循环整套循环时间为1小时,单支膜元件清洗时间为15min/支。同时每5分钟记录下每支膜元件的压力、流量,并和其他膜元件做比较,如果某一支或者几支膜元件压差较其他压力较高、流量较低,说明该膜元件污堵情况较重,需适当延长该膜元件的循环或气擦洗时间。
5离线化学清洗前后反渗透运行效果比对
清洗前后反渗透系统运行参数情况,清洗后压差有效降低、产水量明显增加,清洗效果较理想。
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6 结论与建议
文中针对一期两套反渗透运行压差高、产水量降低的情况,进行了深入的原因分析,拆卸膜元件检查称重分析,对污染严重的一段第一节膜元件采取了离线化学清洗,清洗后段间压差明显降低,产水率有效提升,化学清洗的周期明显延长。根据反渗透膜元件污染堵塞情况分析,建议今后运行中优化原水处理机加池的运行调整,通过烧杯模拟试验确定合适的聚合铝及杀菌剂加药量,优先保证原水处理水质;其次控制反渗透进水余氯值<0.1mg/l,根据ORP值合理控制还原剂(NaHSO3);每班监督超滤出水SDI值,保证超滤出水SDI<3;及时更换保安过滤器滤芯,保安过滤器本体及管路定期实施杀菌处理。
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