超濾裝置的化學(xué)清洗

修斌 張慧(吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司,吉林白城 137000)

超濾裝置的化學(xué)清洗

修斌 張慧(吉林電力股份有限公司白城發(fā)電公司,吉林白城 137000)

對(duì)XX發(fā)電公司超濾裝置污堵產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,針對(duì)其污染物成份及超濾膜特點(diǎn)配制清洗液,對(duì)超濾裝置進(jìn)行了化學(xué)清洗,清洗效果良好,確保超濾的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

超濾裝置 污堵 堿洗

全膜水處理法的關(guān)鍵在于預(yù)處理的處理效果,而超濾在預(yù)處理中無(wú)疑是最重要的一環(huán),超濾裝置能夠連續(xù)穩(wěn)定地向反滲透裝置提供低濁度、低SDI值的產(chǎn)水,可使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定,提高了設(shè)備的性能,在原水水質(zhì)變化較大的情況下也能有很好的運(yùn)行。由于超濾本身超強(qiáng)的凈化過(guò)濾能力,超濾膜的污染和清洗技術(shù)逐漸引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。

1 超濾裝置概述

XX發(fā)電公司超濾裝置膜元件采用荷蘭諾瑞特公司生產(chǎn)的臥式外壓中空纖維膜,膜絲材質(zhì)聚醚砜,每組48支膜元件,處理精度為0．025mm,對(duì)微生物、膠體、懸浮物去除率達(dá)到99%,目前裝置運(yùn)行近5年。

超濾運(yùn)行中每30min水力反洗一次,反洗水為超濾自身產(chǎn)水,每40個(gè)周期進(jìn)行CEB清洗(加鹽酸反洗一次、加次氯酸鈉及氫氧化鈉反洗一次)一次,已有2年半時(shí)間未進(jìn)行過(guò)化學(xué)清洗,目前單套設(shè)備運(yùn)行出力由起初的110m3/h降到了80m3/h左右,運(yùn)行壓差由0．03MPa增到0．08MPa,為了保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高出力降低壓差,根據(jù)需要決定對(duì)其進(jìn)行在線化學(xué)清洗。

2 污染物分析

打開(kāi)膜組件端頭,刮取膜組件內(nèi)壁及端頭上污染物,進(jìn)行化學(xué)成分分析。污染物外觀淡黃,質(zhì)地較軟,手感滑膩,富含水量,有輕微臭味。做成分檢測(cè)結(jié)果,灼燒減量95．3%,由此判斷污染物成分主要是有機(jī)物和微生物及部分金屬氧化物和無(wú)機(jī)鹽垢。

表1

表2

表3

表4

制定清洗方案過(guò)程中將有機(jī)物、微生物剝離分散作為清洗重點(diǎn)?？紤]到系統(tǒng)受到的是典型的有機(jī)物污染,同時(shí)伴有金屬氧化物和無(wú)機(jī)鹽類(lèi),該狀況下所生成的污染物使用EDTA和磷酸三鈉,通過(guò)添加十二烷基苯磺酸鈉溶解剝離較為徹底,污染物能夠被良好的分散,故此次清洗以有機(jī)物剝離分散為主。為了增強(qiáng)清洗效果,清洗劑同時(shí)應(yīng)具有對(duì)金屬氧化物的清除能力,通過(guò)氫氧化鈉調(diào)節(jié)水質(zhì)pH值,已達(dá)到清洗效果,以上清洗藥劑的實(shí)際運(yùn)用需根據(jù)清洗運(yùn)行效果進(jìn)行調(diào)整。

3 清洗前準(zhǔn)備

3.1 清洗藥品準(zhǔn)備(見(jiàn)表1)

3.2 清洗設(shè)備及儀器準(zhǔn)備(見(jiàn)表2)

XX發(fā)電公司超濾清洗裝置隨設(shè)備初期安裝就位,設(shè)備、閥門(mén)、管道已連接完畢,清洗水箱頂部設(shè)有機(jī)械攪拌槳,內(nèi)部設(shè)有遠(yuǎn)傳溫度計(jì),數(shù)據(jù)在上位機(jī)可以觀察,清洗水泵出口設(shè)有再循環(huán)管路。

3.3 勞動(dòng)保護(hù)用品準(zhǔn)備(見(jiàn)表3)

4 清洗步驟

4.1 試轉(zhuǎn)清洗設(shè)備

檢查確認(rèn)清洗前所有閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài),將清洗水泵、電加熱器送電,取一級(jí)反滲透產(chǎn)水注滿清洗水箱;啟動(dòng)攪拌器;啟動(dòng)水箱加熱器;啟動(dòng)清洗水泵,打開(kāi)清洗水泵出口門(mén),打開(kāi)清洗水泵再循環(huán)門(mén),水力沖洗管道和水箱,運(yùn)行20min,確定各項(xiàng)設(shè)備無(wú)誤后,設(shè)備試轉(zhuǎn)結(jié)束,停止清洗水泵運(yùn)行;停止攪拌器運(yùn)行;停止加熱器運(yùn)行;開(kāi)啟清洗水箱排污門(mén),放空水箱,完成水箱及管路沖洗工作。

4.2 配制藥品

將一定量的一級(jí)反滲透產(chǎn)水加入到清洗水箱,啟動(dòng)清洗水泵對(duì)超濾膜內(nèi)存水進(jìn)行置換。啟動(dòng)機(jī)械攪拌槳,配制EDTA溶液濃度為5%、磷酸三鈉溶液濃度為5%的混合液,加入十二烷基苯磺酸鈉濃度為0．2%,啟動(dòng)清洗水泵,系統(tǒng)自循環(huán),使藥液充分混合均勻,加入氫氧化鈉,調(diào)節(jié)pH至11～12,攪拌15min后,啟動(dòng)加熱器,加熱到40±5℃。

4.3 超濾清洗步驟

開(kāi)啟清洗水泵至超濾清洗進(jìn)水門(mén)、超濾至清洗水箱回流門(mén),使清洗液充分均勻分配到超濾膜元件中,清洗時(shí)注意保證清洗溫度,循環(huán)清洗30min后,浸泡2h,目的是使藥品與污染物充分接觸,使得污染物松軟,易于剝離。浸泡2h之后繼續(xù)循環(huán)清洗30min,取樣化驗(yàn)pH,pH若低于11,補(bǔ)充氫氧化鈉至11～12,每次循環(huán)清洗后需要化驗(yàn)pH,pH低了及時(shí)補(bǔ)充氫氧化鈉,保證清洗液pH。清洗循環(huán)30min后浸泡30min,反復(fù)循環(huán)清洗浸泡,清洗期間保持對(duì)循環(huán)清洗液色澤、濁度的觀察。循環(huán)清洗8h后,pH降低速率很緩慢,循環(huán)清洗結(jié)束,若是pH下降仍較快,可以根據(jù)需要繼續(xù)循環(huán)清洗一段時(shí)間,清洗結(jié)束后關(guān)閉循環(huán)清洗系統(tǒng),對(duì)超濾系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗,測(cè)pH到中性后,開(kāi)始產(chǎn)水,排掉清洗液。

4.4 清洗中注意事項(xiàng)

(1)保證洗液溫度,因?yàn)橐患?jí)反滲透產(chǎn)水的溫度是20±5℃,當(dāng)溫度低時(shí),不能達(dá)到好的清洗效果;溫度過(guò)高容易使超濾膜水解或破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu),得不償失。

(2)清洗時(shí)應(yīng)及時(shí)取樣觀測(cè)清洗液的懸浮物狀況、濁度及pH,并及時(shí)留意其氣味變化,根據(jù)清洗情況及時(shí)補(bǔ)加氫氧化鈉,保證清洗液pH。

(3)在配制清洗液時(shí),工作人員需對(duì)勞動(dòng)保護(hù)佩戴齊全,藥品泄露及時(shí)處理,以免污染設(shè)備。

(4)清洗過(guò)程中,隨身攜帶測(cè)溫儀,對(duì)清洗的超濾管路及膜組件進(jìn)行測(cè)溫,確保溫度在清洗范圍內(nèi)。

4.5 清洗效果

清洗前后流量及壓差對(duì)比:(見(jiàn)表4)。

清洗后超濾壓差明顯降低,由0．08MPa降低到0．04MPa,降低50%;產(chǎn)水量明顯增大,由80m3/h升高到100m3/h,升高25%。

5 清洗總結(jié)

根據(jù)超濾污染物成分及清洗效果總結(jié),超濾運(yùn)行及清洗時(shí)應(yīng)注重以下問(wèn)題。

(1)清洗液溫度控制在40±5℃,清洗壓力無(wú)論何時(shí)都不能超過(guò)0．3MPa。

(2)清洗過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)藥品濃度的變化,若藥品的濃度降低較大,應(yīng)補(bǔ)充藥品,以免影響清洗效果。

(3)配藥用水和清洗后的沖洗用水,最好為反滲透產(chǎn)品水或超濾產(chǎn)水。

(4)清洗劑循環(huán)進(jìn)膜組件前經(jīng)過(guò)5m的濾芯過(guò)濾,以除去洗下的污物,清洗結(jié)束后將濾芯取下。

(5)本超濾清洗系統(tǒng)清洗配管只有正洗沒(méi)有反洗,這樣降低了清洗效果,可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候考慮改進(jìn),增加反洗配管,這樣清洗時(shí)正、反洗交替進(jìn)行會(huì)有良好的清洗效果。

[1]火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)12145-2008.

[2]化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則DL/T 246-2006.

[3]任建新.膜分離技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[4]許振良.膜法水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.

[5]吳松平,古國(guó)榜,胡有勇.中水回用[J].水處理技術(shù),2002,28(6):370～372.