電廠全膜水處理系統(tǒng)的改進(jìn)與運行方式優(yōu)化

褚俊江，畢法森，肖云飛

(1.華能荊門熱電有限責(zé)任公司，湖北 荊門 448000；2.華能伊敏煤電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021130)

1 全膜水處理系統(tǒng)介紹

某電廠化學(xué)3期全膜水處理系統(tǒng)在2009年建成投產(chǎn)，制水水源取自濃縮倍率為5倍左右的循環(huán)水排污水。其工藝流程為：循環(huán)水排污水—反應(yīng)沉淀池—清水池—清水泵—PCF過濾器—超濾—超濾水箱—超濾水泵—一級反滲透—一級反滲透水箱—一級反滲透水泵—二級反滲透—二級反滲透水箱—二級反滲透水泵—EDI電除鹽裝置—除鹽水儲備水箱。

2 全膜水處理系統(tǒng)問題分析及改進(jìn)措施

全膜水處理系統(tǒng)運行不足1個月，在同等運行條件下，超濾系統(tǒng)由初始運行壓差15?kPa升至190?kPa，產(chǎn)水量下降35?%；反滲透裝置一、二段段間壓差達(dá)到180～240?kPa，產(chǎn)水量下降近40?%。

這些問題已經(jīng)嚴(yán)重影響全膜水處理系統(tǒng)的運行效率，經(jīng)分析主要原因及措施如下。

2.1 鐵污染

拆開PCF過濾器發(fā)現(xiàn)膜絲表面有黃色物質(zhì)，一級反滲透裝置一段膜組件進(jìn)水端膜表面覆蓋著一層微黃色黏泥，而其二段膜組件進(jìn)水端膜表面也有明顯微黃色黏泥；檢查反滲透保安過濾器發(fā)現(xiàn)保安過濾器濾芯表面呈深黃色、內(nèi)部充滿黃色黏泥；檢查超濾水箱內(nèi)部發(fā)現(xiàn)水箱底部及內(nèi)壁均有黃色黏泥附著。

原因分析：經(jīng)化驗?zāi)そz表面黃色物質(zhì)主要為鐵離子成分，由于反應(yīng)沉淀池出口鐵含量過高，造成PCF過濾器膜絲污染，由于PCF過濾器除鐵功能較差，造成鐵離子向下游遷移，造成膜設(shè)備鐵污染。

采取措施：

(1)?進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)沉淀池加藥優(yōu)化實驗，確定最適加藥量。在實驗室進(jìn)行混凝劑加藥量燒杯試驗和工業(yè)試驗，通過試驗確定含鐵量低，反應(yīng)沉淀池濁度合格的加藥量，從而降低鐵離子對PCF膜絲以及超濾反滲透膜的污染。

(2)?采用專用除鐵劑定期對PCF過濾器膜絲進(jìn)行化學(xué)清洗，保證PCF過濾效果。

2.2 一級反滲透保安過濾器設(shè)計不合理

濾芯質(zhì)量不合格，使污染物進(jìn)入一級反滲透膜，造成膜污染。

原因分析:拆開反滲透保安過濾器發(fā)現(xiàn)濾芯被壓癟，主要原因是濾芯質(zhì)量不合格，同時由于保安過濾器設(shè)計存在問題，無法固定濾芯。

采取措施：在保安過濾器內(nèi)部安裝不銹鋼支撐骨架；將國產(chǎn)濾芯更換為進(jìn)口PALL濾芯。

2.3 超濾水箱防腐層脫落

超濾水箱防腐層脫落碎末進(jìn)入一級反滲透入口，造成膜壓差增大。

原因分析：一級反滲透保安過濾器濾芯表面入口第1支膜表面有灰色碎末，檢查發(fā)現(xiàn)因?qū)λ溥M(jìn)行防腐時環(huán)境溫度較低，造成水箱防腐質(zhì)量不合格，超濾水箱內(nèi)部聚脲防腐層脫落。

采取措施：對超濾水箱重新進(jìn)行聚脲防腐。全膜水處理系統(tǒng)水箱設(shè)計建議采用不銹鋼材質(zhì)，從而避免防腐材料脫落堵塞反滲透膜。

2.4 混凝劑加藥量過大

預(yù)處理反應(yīng)沉淀池混凝劑加藥量增大，造成聚合鋁污染一級反滲透膜。

采取措施：預(yù)處理反應(yīng)沉淀池混凝劑加藥由人工調(diào)整改為自動加藥，加藥量隨反應(yīng)沉淀池入口流量變化而自動調(diào)整。

3 全膜水處理系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化

3.1 加非氧化性殺菌劑滅菌

濃縮倍率為5倍左右的循環(huán)排污水微生物含量高。這種環(huán)境下微生物不但繁殖速度極快，而且其本身及其代謝物質(zhì)形成的一種黏滑的污染物質(zhì)緊緊粘附于膜表面上，直接影響到膜的透水能力和透過水質(zhì)量。將原設(shè)計超濾反洗加酸裝置改造成加非氧化性殺菌劑加藥裝置。采用非氧化性反滲透膜專用殺菌劑，并規(guī)定夏季每周2次，冬季每周1次的加藥周期。

加藥操作：加藥時超濾裝置運行流量100?t/h，加藥點設(shè)置在超濾裝置進(jìn)水母管上，加藥前將超濾水箱液位調(diào)至0.5?m，一級反滲透水箱高液位；將自清洗過濾器停電，防止其反洗，超濾裝置改為死端過濾。手動啟動超濾系統(tǒng)及非氧化性殺菌劑加藥裝置，此時超濾產(chǎn)水直接進(jìn)入超濾水箱，加藥時間40?m in，加藥濃度 500?ppm 左右。

超濾加藥結(jié)束后反滲透開始加藥，具體操作為：開濃水排放閥、淡水排放閥、反滲透進(jìn)水閥，啟動反滲透給水泵、還原劑加藥泵，加藥至超濾水箱液位降至0.5?m時反滲透停止加藥。自清洗過濾器送電，超濾裝置改回微錯流方式，手動沖洗一臺超濾5?m in后程控啟動超濾裝置制水，當(dāng)超濾水箱液位升至1.2?m時，停運超濾，將其手動反洗，至超濾水箱液位再次降低至0.5?m時停止反洗，程控投運制水；同樣操作反洗另一臺超濾裝置。同時，用反滲透水箱水低壓沖洗反滲透至排水合格，加藥操作完畢，恢復(fù)化學(xué)制水。

3.2 優(yōu)化超濾和反滲透裝置正、反沖洗程序

(1)?增強PCF過濾器、超濾反洗強度。將PCF過濾器反洗指標(biāo)由壓差控制改為定期反洗，當(dāng)超濾每運行6～8個周期PCF自動反洗。超濾裝置上下反洗時間由原來的各30?s延長至80?s，反洗后正沖洗時間由40?s延長至100?s，并將超濾反洗流量以反洗水泵變頻器為準(zhǔn)，確保反洗強度。

(2)?設(shè)定反滲透高壓泵最低運行泵頻。在保證進(jìn)水水質(zhì)、回收率控制合格的情況下，將反滲透高壓泵最低泵頻設(shè)定在30?Hz，即提高反滲透運行時進(jìn)水流速，保持濃水側(cè)的水流呈紊流狀態(tài)，減少濃差極化。同時將反滲透進(jìn)水加阻垢劑、還原劑程序由手動控制調(diào)整改為流量跟隨調(diào)節(jié)，消除人為因素引起的阻垢劑、還原劑加藥量過多、過少問題，防止了因阻垢劑量少結(jié)垢或過多造成有機物沉積。

4 結(jié)束語

該電廠3期水處理用循環(huán)排污水作為化學(xué)制水水源，在投產(chǎn)初期發(fā)生膜污染以及化學(xué)清洗周期短等問題，在生產(chǎn)中通過技術(shù)改造、加藥量調(diào)整、優(yōu)化運行方式，有效解決了存在的問題，目前該設(shè)備安全穩(wěn)定運行，全年可節(jié)約水71.5萬t。