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[精处理]沧州发电厂反渗透水处理系统的在线清洗

发布时间：2009/6/10 阅读次数：741 字体大小: 【小】【中】【大】

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沧州发电厂反渗透水处理系统的在线清洗

卞志勇1，苗伟2

（1.沧州发电厂，河北沧州 061001；
2.郑州大河水处理设备有限公司，河南郑州 450001）

　

摘要：火电厂废水回用和节水工程大量采用反渗透水处理工艺，而反渗透膜污染则成为影响反渗透系统工作效率和使用寿命的一个重要因素。以沧州电厂反渗透系统的污堵和清洗为例，介绍了膜设备清洗的前期诊断和清洗剂的选择，并对在线化学清洗的过程进行了总结。
关键词：反渗透；在线化学清洗；研究；水处理

反渗透技术在火力发电厂水处理系统中得到越来越广泛的应用，这不仅极大地延长了传统离子交换设备的再生周期，减少了酸碱排放，同时有利于节约水资源和改善环境。反渗透（RO）是一部分水以与膜垂直的方向通过膜，在膜表面浓缩的盐类和胶体物质等杂质被给水沿膜面平行方向带走。因此，膜元件的水通量越大，回收率越高，则膜表面越易受污染。
沧州发电厂水处理反渗透系统单列出力60t/h，共3列。目前#3反渗透系统存在结垢及污染问题，表现为设备压差升高和设备出力下降。为妥善解决该问题，在认真分析污染原因的基础上，研究了在线清洗方案，并进行实施。
1　反渗透系统设备概况
1.1 反渗透本体
反渗透本体：一级二段式，数量：3列
单列膜元件排列方式为：一段/二段 48/24只
膜元件型号：BW30-400 美国陶氏
外壳：玻璃钢
外壳排列：一段/二段 8/4只 
1.2 膜清洗装置
溶液箱为2.5 m3 钢衬胶，1台；清洗泵及相应管路连接。
1.3 加药装置
混凝剂、阻垢剂、次氯酸钠的加药泵均为电磁隔膜泵，高压泵为CR90-6。
由于＃3系统允许停运时间仅为48 h，不可能采用离线的单支膜元件进行清洗，因此，利用现有的清洗设备进行整体在线化学清洗是最佳的选择。
2 系统运行状况分析及诊断
2.1　系统各阶段运行参数（见表1）

2.2　污染情况初步诊断
　　由表1可以看出，反渗透系统经过长期运行后，结垢情况较严重，引起系统的运行压力升高、出力下降。结合反渗透系统的进水水质和反渗透系统的运行参数判断，目前反渗透膜结的垢主要为Fe2O3、CaCO3、SiO2等。
　　根据现场实际和实践经验，系统污染及结垢原因主要为以下2个方面：
　　 a. 原水含量偏高，且原水水源呈碱性。系统经长期运行后，造成反渗透膜表面有一定量的碳酸垢类聚积。
　　b. 系统长期运行，部分管道未做防腐衬胶处理，系统中的铁离子含量偏高，致使在反渗透设备浓水侧造成局部聚积。
3　清洗剂的选取
3.1　选取过程
　　在确定反渗透膜的污染类型后，综合分析了各种反渗透膜清洗剂，认为ZDH系列反渗透膜专用清洗剂的清洗范围比较适合。经过相关试验，并根据清洗剂的主要功能、清洗机理和目前反渗透结垢情况进行了计算对比，确定采用706、708、709等清洗剂进行分阶段清洗，以彻底去除反渗透膜污染物。
3.2　清洗剂的主要功能
　　 a. 706膜类清洗剂含有机酸、分散剂、鳌合剂和抑菌剂，不含有表面活性剂，用于清洗膜分离系统中的等无机垢类。
　　 b. 708清洗剂含剥离剂、鳌合剂、抑菌剂、pH稳定剂和蛋白酶，用于清洗膜分离系统中有机物及微生物类。
　　c. 70%清洗剂用于清洗膜分离系统中金属氧化物及金属氢氧化物。
4　在线清洗过程及效果
4.1　确定清洗方式
　　针对系统的污染及结垢状况，本应对系统的反渗膜采用离线清洗方式，由于工期紧张，结合系统情况决定采用在线清洗方法。
4.2　所用清洗剂类及数量
　　706清洗剂500 kg，708清洗剂 250 kg，709清洗剂120 kg，食品级柠檬酸200 kg 。
4.3　在线化学清洗的过程
　　a. 清洗前准备清洗前应全面了解系统的各阶段及最新的运行状况；采集运行中反渗透系统的各参数指标，做好原始记录；校验系统的各种表计，便于清洗过程中随时掌握系统参数。
　　 b. 酸洗首先清洗药箱，将柠檬酸2代，溶于1m3水中，测得pH值为2.5，然后进行分段清洗
，循环清洗第1段为30 min，第二段为1 h，压力0.14 MPa，清洗后测得pH值为3.0，排掉药液，
低压冲洗10 min；加25 kg柠檬酸和100 kg706清洗剂，循环清洗40 min，排掉药液，再低压冲洗10 min。　　
　　c. 取706母液50 kg置于清洗箱中，用反渗透的产水稀释至200 L，浸泡2 h，系统自循环10 min后进入清洗系统循环状态。每10 min取水样监测1次Ca2+含量，前后2次比较，直至Ca2+的含量变化小于5%时停止此过程。此步骤重复5次，可去除反渗透膜上的碳酸盐垢及金属氧化物。
　　d. 取708母液50 kg置于清洗箱中，用反渗透的产水稀释至200 L，加活性剂 5 0 mL，系统自循环10 min后进入清洗系统循环状态。每20 min监测一次SO42-含量，前后2次比较，直至数值变化值小于5%时停止此过程。此步骤需重复4次，可去除反渗透膜上的碳酸盐垢及金属氧化物。
　　e. 取709母液50 kg置于清洗箱中，用反渗透的产水稀释至200 L，加活性剂5 0 mL，系统自循环10 min后进入清洗系统循环状态。每20 min监测一次，前后2次比较，直至数值变化值小于5%时停止此过程。此步骤重复4次，可去除反渗透膜上的碳酸盐垢及金属氧化物。
4.4　清洗效果
　　清洗结束后，系统随即投入运行，7 d后参数指标见表2。

　　出力完全恢复到系统投运初期水平，即单套出力为60±2 t/h。运行压力与投产初期基本相当，单台总压差降低到正常范围，脱盐率则保持现状。
5　结束语
　　随着反渗透装置的普及，反渗透的污染和清洗必将受到广大电厂化学工作人员的重视，反
渗透的清洗不仅限于此。对于污染严重的膜元件，采取离线的逐根膜浸泡、循环清洗可以达到“起死回生”的效果，而且膜清洗中综合运用最新的反洗技术、空气注入辅助技术、超声波技术，将进一步增加清洗效力，延长膜的使用寿命，为反渗透的应用发展提供保障。

参考文献

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［1］刘茉娥.膜分离技术［M］.北京：化学工业出版社，2000.
［2］赵亮，刘红兵，刘忠洲，等. 膜分离技术在电厂给水和循环水处理中的作用［J］. 山东电力技术，2000，(3).

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