摘　要:对荷兰诺瑞特超滤(ＵＦ)系统在深南电(中山)电力有限公司水处理设备中的运行特点和影响因素进行较系统、详细的阐述,总结了经济运行与维护应注意的问题。
      关键词:超滤设备;除盐水处理;运行管理中图分类号:ＴＫ477　　　文献标识码:Ｂ　　　文章编号:1009-2889(2007)02-0068-02
　　深南电(中山)电力有限公司(以下简称深中电)300ＭＷ燃气-蒸汽联合循环的两台燃气轮机是由美国ＧＥ公司制造的ＰＧ9171Ｅ型机组,可满足双燃料运行(0号轻柴油/180ＣＳＴ重油)。为满足燃机水洗、内冷水、注水、余热锅炉、重油处理的用水需要,深中电除盐水处理系统在国内燃机电厂率先采用进口全膜水处理工艺。
        膜分离技术是近30多年发展非常迅猛的一种技术,与常规方法相比具有能耗低、单级分离效率高、过程简单、不污染环境等优点。超滤(ＵＦ)是一个单纯的物理分离过程,超滤膜的孔径介于ｎｍ-μｍ之间,其中分离过程没有化学反应、相变或稀释过程。深中电全膜除盐水水处理系统采用荷兰诺瑞特超滤设备代替传统的砂滤、活性炭、微滤,作为反渗透的预处理。
        1　超滤的原理和技术参数
        1.1设备原理
        超滤是利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3×104～1×104的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300～500的溶质透过膜,可截留所有大于0  01μｍ的颗粒,如胶体(胶体硅)、花粉、藻类、寄生虫、细菌、病毒、病原体及有机大分子等,从而使水得到净化。
        主要技术参数:深中电进口两套荷兰诺瑞特的超滤系统,膜型号:ＸＩＧＡＴＭ225ＰＶＣＵＦＣ0  8中空纤维膜元件;每套超滤系统9根压力容器、27根1  5ｍ长的超滤膜,产水量:2×71ｍ3/ｈ;运行压力:0  3ＭＰａ,回收率:≥90%,结构型式:卧式,过滤形式:内压式死端过滤。配置2台自清洗过滤器,2台原水泵,2台100μｍ管道式保安过滤器,2台反洗泵及2套加药系统为2套超滤系统共用。工艺流程如图1所示。
        2　超滤设备主要运行参数的控制、调整和维护　　
        深中电超滤设备于2004年4月进行安装、调试和生产运行,超滤设备要达到经济、高效运行,就要做好运行中主要参数的控制、调整和维护。
        超滤装置进、出水水质的要求:ｐＨ为4～10,最大浊度为50ＮＴＵ,ＴＯＣ<2ｍｇ/Ｌ,产水ＳＤＩ<2。ＵＦ的运行一定要防止水源突然恶化,要确保ＵＦ前的处理设备起到应有的作用,防止进入不合格的水,造成ＵＦ膜严重污堵,影响出力,需要多次清洗后才能解决。
        在超滤膜处理工艺中,滤膜表面存在浓差极化现象,给水杂质浓度越高,有效的透过清水通量越低,操作压力的提高将加剧浓差极化,在膜表面累积的高分子及胶体物质将形成所谓的第二动态膜,即凝胶层,严重影响水流状态,增加水分子及低分子量物质的透过阻力,致使外界增加的压力与所产生的阻力相平衡,导致透水量急剧下降,因此超滤宜在尽可能低的操作压力下工作,控制进水压力一般<0  2ＭＰａ,不要让进水压力超过0  3ＭＰａ和反洗压力小于0  2ＭＰａ。超滤原水泵、反洗水泵采用变频控制使进水压力和反洗压力缓慢上升,确保无超压造成中空纤维断裂的危险。
        超滤膜的清水透过率还与进水温度有关。在给定的压力下,透过膜的清水通量随温度的增高而增高。水温升高一方面降低了料液的粘度,使水流状态得到改善;另一方面加速了分子的运动,使水分子和低分子量物质更易透过膜。根据诺瑞特超滤膜的许可温度范围,进水温度宜控制在20℃左右,温度太高,ＵＦ膜水解加速。
      超滤膜经过一段时间运行以后,胶体物质及大分子物质渗透压力低,滤膜表面浓差极化现象加剧,进水压力逐渐升高,产水量逐渐下降,可以通过反洗来有效地清洗膜表面,保持高流速。定时自动水反洗(常规反洗)使凝胶层在尚未达到一定的厚度时被去除,可保持滤膜较高的透过率,定期化学清洗可使滤膜受进水水质污染且反洗无法彻底恢复的性能得到完全恢复。如图2所示:进行一个运行周期后进水压力上升Ａ,进行常规反洗后进水压力下降Ｂ;经过若干周期后进行化学加强反洗(ＣＥＢ)进水压力下降Ｃ,如进水压力下降值Ｂ和Ｃ逐渐减小时,应缩短常规反洗的间隔时间和化学加强反洗的加药时间及加药浓度。
        深中电的清水箱从底部出水,在投运初期和停运时间较长的情况下箱内积水比较混浊和有存泥,积水在下次启动时进入自清洗过滤器,导致自清洗过滤器进出口压差增加过快,引起超滤进水流量减少,严重时超滤出水ＳＤＩ超标。为此,对清水箱进行了改造,出水改在1ｍ左右的高度,并定期清洗清水箱;对自清洗过滤器的运行程序进行了修改,缩短了自清洗时间,对超滤装置和自清洗过滤器在停运前进行反洗,有效地保证了超滤装置的产水量和产水品质。
        在超滤组件间断运行时,超滤组件停运前必须充分清洗,然后密封湿态保存,每次开机先进行反冲洗,可使透水量恢复到100%。因为凝胶层浸泡后由于自身扩散而变得疏松,传质推动力得以恢复,施以反向压力即可将其除去。深中电超滤膜采用大流量反洗,反洗流量高达250ｔ/ｈ,为保证清洗效果应观察反洗流量的变化、定期清洗管道过滤器和检查反洗水泵入口过滤器。
        做好膜及系统的停运保护:系统停机一周以下,每天开机1～2ｈ。系统停机一周以上,则需用600ｐｐｍＨＣｌ封存。若不足一月时间系统重新开机,则需按标准程序中“反洗”步骤手动运行,时间调整为50ｓ。若系统停机超过一个月,则每过一个月反洗后,重新进行封存。多次长时间停机封存不利于设备保养,建议设备长期运行。
        3　结束语
        由于超滤系统采用高通量大组件,具有集束、高效、占地少、自动化程度高等特点。用ＵＦ代替传统的砂滤、活性炭、微滤是今后水处理工艺的一个新的发展趋势,其应用也日益普及,只有在日常的运行、维护等方面措施得当,管理严格,才能使其高效、连续稳定地运行。

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