化学超滤装置的运行及改造
付国华 郭 春 王海涛 王永平
北方联合电力公司海勃湾发电厂（内蒙古乌海市 016034）
[摘 要] 介绍了超滤装置在海勃湾发电厂的实际应用情况，及对于系统在电厂水处理中的设计、安装提出改进意见。
[关键词] 超滤装置 运行 改造
1 概述
随着电力建设的不断发展和电厂和机组容量不断提高，作为中水回收利用的最有效的预处理方法——超滤膜过滤在国内被广泛应用。为了节约水资源，海勃湾发电厂2×200MW机组化学采用了循环水排污水作为水源，选用了目前国内先进的水处理方式，叠片过滤器＋超滤+RO 的预处理方式。
超滤过滤是以机械筛分原理为基础，利用膜两侧的压力差作为驱动的一种膜分离高新技术。整个分离过程是在动态下进行，可分离液相中直径在0.05mm~0.2μm 的分子和大分子，与常规的过滤不同，它的筛分孔径小，可截留大分子有机物、胶体、病毒细菌、油脂、蛋白质及悬浮物等。其分离效果取决于膜的孔径及膜致密层表面的结构和化学性质，溶质粒子大小，溶液的化学性质等。超滤装置的膜材料有CA、CTA、PAN、SPES 等几种，组件类型有中空、卷式、平板、管式多种形式，其中中空纤维膜按原水在其外侧或内腔内加压流动又分别构成外压式和内压式。
我厂设计4 组超滤装置，选用了德国MEMBRANA 公司生产的SPES 中空纤维膜，其孔径为0.5~0.01nm，内压方式，采用“错流过滤、浓水循环“的运行方式，满足了使用浑浊物较高的循环水为原水的过滤处理，提供并保障了2×200MW 机组的预处理用水。
每套装置配有21 支膜元件，额定出力为55m3/h，共84 支膜组件，总装置产水量达到了220m3/h，整套装置从2005 年5 月20 日投入正式制水工作，截止2005 年12 月20 日，累计运行1890h，共制水207900t，从分析数据统计：产水平均浊度为0.06NTU，污染指数平均值为0.68，单台装置进水压力达0.08-0.09MPa 时，即可达到额定产水量55m3/h。
运行分析评价：整套超滤装置产水水质良好，对RO 起到了很好的保护效果，大大降低了后续处理过程的投资的运行成本，延长了离子交换系统的运行周期，提高了水处理整体系统的运行稳定性、经济性，切实做到了节能降耗。
2 超滤过滤的特点
（1）不加任何物质就可达到分离、浓缩、提纯、分级的目的。
（2）运行能耗低，无热效应，过滤过程简单，不污染环境，在分离后仍保持原水的物化性质。
（3）系统灵活、启动快、易实现自动化。
（4）作为RO 的预处理，客观存在与常规的过滤相比，过滤水质量显著提高，低压过滤和低压反洗；大大减轻了RO 的污染，提高了离子交换器的周期制水量。
3 运行中出现的问题分析

经过长时间的运行观察，现就我厂超滤运行工艺及运行中出现的一些问题进行分析总结：
（1）超滤膜及其组件的好坏关系着水处理系统的安全、稳定和经济运行。因此膜组件应具有良好的机械稳定性，化学稳定性，压力损失小，且便于清洗。
（2）设备的自动化水平高，系统及程控步序设计要科学、严谨。我厂程控自动程序为，运行30 分钟→加药反洗1 分钟→运行交替进行，可灵活根据水质调整每个步序的控制时间，同时根据设备的运行状态，设定了步序投运的闭锁条件，提高了设备自动运行的安全性。
（3）超滤运行应防止水源突然恶化，因此，要确保其前置过滤设备的良好运行，防止对膜件造成不可挽回的损伤。我厂采用了以色列生产的过滤精度为100μm 的叠片过滤作为SPES 的前置过滤，很好的保证了超滤的进水水质。
（4）做好膜及系统的停运保护，超滤组件停运必须进行充分的清洗。若短期停运（2-3天），应每天启动反洗泵反洗5min，同时加入10%的杀菌剂药液反洗1min 时洗去附着在膜表面的污染物质，防止细菌，微生物在膜表面繁殖而影响膜通量，若长期停运（7 天以上），就要向装置注入保护液并密闭，每隔30 天更换一次保护液，尤其夏天要防止微生物、细菌在膜表面滋生。因此，最好保持超滤每天运行至少1h。
（5）超滤装置管道多为PVC 塑料材质，稍一出现超压，就会发生泄漏甚至破裂，且检修不易消除。
4 设备系统改造
我厂水处理投运后，超滤装置的进出水管道，反洗水入口管道，经常会出现泄漏或发生管道与法兰粘接处脱节的现象，严重影响正常的制水工作，而且管道旁就是电磁阀箱及电机，水一旦漏入，将会引起电气设备的烧损，直接危胁设备的安全运行。
针对这一问题，化学专业研究决定对其进行改造，将超滤装置改装为不锈钢管道。经过一段时间的运行观察，改造后的超滤装置运行稳定，消除了原PVC 管道经常泄漏的不安全因素，保证了超滤装置的安全，经济支行。
随着超滤装置的不断发展和改进，在面临世界水资源短缺，水源污染日益严重的今天，它的优异特性会给电力行业锅炉补给水处理提供很好的支持。