超濾運(yùn)行中壓差上升的原因與降低措施分析

孫利

摘 ?要：文章對本單位超濾運(yùn)行中壓差上升很快進(jìn)行了分析實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了壓差上升快的原因是細(xì)菌引起的，采取了提高余氯的含量及延長浸泡時(shí)間的措施解決了壓差上升快的問題。

關(guān)鍵詞：加藥浸泡;細(xì)菌污染;膜污染;清洗

中圖分類號：TM621.8 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0058-01

超濾在化學(xué)水處理系統(tǒng)中占有很重要的位置，自我廠超濾投運(yùn)以來，困擾我們的生產(chǎn)難題是超濾壓差上升很快，運(yùn)行十幾天壓差就達(dá)到0.10 MPa以上，不得已要進(jìn)行化學(xué)清洗;剛清洗幾天壓差又上升很快，周而復(fù)始，不勝其煩。

1 ?超濾膜污染的原因分析

超濾膜的污染主要是內(nèi)膜材料及溶液溶質(zhì)的化學(xué)特性所導(dǎo)致的，膜與溶質(zhì)之問相互作用而產(chǎn)生的后果。無論是在何種應(yīng)用場合，超濾處理所分離的對象大多為溶解態(tài)或膠體態(tài)的大分子量有機(jī)物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)和由人工合成的有機(jī)高分子材料制成的超濾膜相接觸時(shí)，在溶質(zhì)與膜材料之間會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的附著、吸附乃至結(jié)合的傾向，從而在膜表面上形成吸附污垢層，造成膜的污染。此外，膜的污染還包括料液中懸浮物在膜表面的沉積。

?超濾膜一旦被污染，將引起膜透水通量的下降，并且這種通量的衰減通常是不可逆的，這樣就會(huì)導(dǎo)致超濾過程無法進(jìn)行較長時(shí)間的穩(wěn)定操作，影響超濾效率的充分發(fā)揮。

2 ?膜污染的控制措施及現(xiàn)狀

2.1 ?膜污染的控制措施

①通過有效的清洗將膜的透水性能得到恢復(fù);

②采取過濾、混凝沉降等措施對料液進(jìn)行預(yù)處理;

③研制開發(fā)具有較優(yōu)抗污染性能的制膜材料。

我廠沒有前置預(yù)處理系統(tǒng)，又不可能更換膜組件（費(fèi)用大），只能進(jìn)行有效的清洗。

2.2 ?現(xiàn)狀調(diào)查

?我廠采用50 min超濾-反洗1次及24 h超濾-CEB加藥反洗一次運(yùn)行方式，超濾-反洗過程如下。

2.2.1 ?超濾-反洗-停止運(yùn)行

?①停清水泵;

?②關(guān)閉超濾進(jìn)水調(diào)節(jié)門;

?③關(guān)閉上出水門、下進(jìn)水門（或下出水門、上進(jìn)水門）;

?④關(guān)閉濃水門、產(chǎn)水門。

2.2.2 ?啟動(dòng)反洗

?①依次打開排水門、上出水門;

?②打開超濾反洗門;

?③打開超濾反洗沖洗水泵，系統(tǒng)進(jìn)入上反洗;

?④運(yùn)行40 s后，打開下出水門，關(guān)閉上出水門，系統(tǒng)進(jìn)入下反洗。

2.2.3 ?超濾-正沖

?①待超濾下反洗40 s后，依次打開上進(jìn)水門，超濾沖洗進(jìn)水門;

?②關(guān)閉超濾反洗門;

?③運(yùn)行40 s后，正沖結(jié)束，關(guān)閉超濾反洗沖洗泵。

2.2.4 ?超濾-停運(yùn)

?正沖完畢后，依次關(guān)閉正沖門、上進(jìn)水門、下出水門、排水門，超濾進(jìn)入停運(yùn)狀態(tài)。

2.2.5 ?超濾-CEB加藥反洗

?①超濾-CEB加堿、次氯酸鈉或加酸上、下反洗。超濾系統(tǒng)“運(yùn)行”步序結(jié)束，完成一次上、下反洗后，啟動(dòng)CEB加堿泵、次氯酸鈉泵或CEB加酸泵，再次進(jìn)行一次上反洗、下反洗，反洗結(jié)束關(guān)閉超濾反洗水泵、CEB加藥計(jì)量泵、氣動(dòng)門;

?②超濾-CEB浸泡。完成CEB加堿次氯酸鈉或加酸上、下反洗后，系統(tǒng)進(jìn)入加藥浸泡階段;

?③超濾-CEB反洗。浸泡完成后，重新按照（2.2.2）啟動(dòng)反洗，按照（2.2.3）超濾-正沖結(jié)束整個(gè)CEB加藥反洗過程。

? 經(jīng)過研究，超濾-反洗及超濾-CEB加堿、次氯酸鈉或加酸上、下反洗過程，設(shè)計(jì)程序合理，沒有問題。但是每次反洗和加藥浸泡后效果不明顯，在一次清洗超濾過程中，由于聞到清洗藥箱回流的藥液中有一股難聞的腥臭味，溝通后，開始以為是漂洗廠排放的廢水引起的，但漂洗廠廢水主要成分SSCOD BOD色度等，不應(yīng)該有腥臭味。應(yīng)該是細(xì)菌污染。確定是細(xì)菌污染后，我們于2013年7～10月進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

?將加堿泵及殺菌劑加藥泵（CEB次氯酸鈉加藥泵）行程調(diào)大至90%（之前行程20%）此時(shí)最大加藥量400 L/h，反洗水量 380 t/h的情況下40 s，出水余氯達(dá)到69 mg/L，扔不能滿足反洗時(shí)余氯含量200 mg/L的設(shè)計(jì)要求;

?加堿、次氯酸鈉和CEB加酸;

?CEB加堿、次氯酸鈉：堿加藥量：350 ppm，次氯酸鈉加藥量：200 ppm，

?鹽酸：pH調(diào)整到2～3，240×300=72 000 g/h=72 kg/h≈72 L/h，折合成30%的工業(yè)鹽酸濃度為216 L/h。

?氫氧化鈉 ：pH調(diào)整到11～12，240×350=84 000 g/h= ? ? ? 84 kg/h≈84 l/h，折合成30%的工業(yè)氫氧化鈉濃度為280 L/h。

? 次氯酸鈉：240×200=48 000 g/h=48 kg/h≈48 L/h，折合成10%的工業(yè)次氯酸鈉濃度為480 L/h。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

由上表可知，在反洗流量380 t/h情況下，加藥時(shí)間在43 s后余氯達(dá)到105 mg/L，此時(shí)pH值11.65，達(dá)到殺菌的目的。反洗后膜壓降低為0.01～0015 MPa，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定加強(qiáng)反洗時(shí)，反洗上排、反洗下排的時(shí)間分別改為45 s。超濾系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，每值對一臺(tái)超濾進(jìn)行1次CEB加藥反洗，CEB加藥反洗分為CEB加堿、次氯酸鈉和CEB加酸;

?我們又對浸泡時(shí)間做了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，見表2。

由上表可知，浸泡時(shí)間在9 min后，壓差下降就不變了，所以我們將浸泡時(shí)間定為10 min。

2.3 ?效果評價(jià)

我們2014年1～3月按照新反洗浸泡方案實(shí)行以來，膜壓差一直維持在0.035～0.07 MPa之間，并且沒有進(jìn)行過化學(xué)清洗，產(chǎn)水量也維持在135～150 t/h之間。也沒有出現(xiàn)過膜絲斷裂現(xiàn)象。比起之前一個(gè)月要化學(xué)清洗一次，效果明顯。此方法不僅保證了化學(xué)制除鹽水的穩(wěn)定供應(yīng)，降低了超濾裝置的運(yùn)行水耗，降低廠用電率，同時(shí)對環(huán)境污染也是很大貢獻(xiàn)。

3 ?結(jié) ?語

隨著廠網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)日趨激烈，如何降低發(fā)電成本，提高發(fā)電企業(yè)競價(jià)上網(wǎng)的競爭能力，加強(qiáng)內(nèi)部管理，挖潛節(jié)能是電廠必須認(rèn)真研究的一件大事，本次實(shí)驗(yàn)在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷下，通過本班全體人員的努力，降低超濾運(yùn)行壓差的目標(biāo)得到了圓滿實(shí)現(xiàn)，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 吳仁芳，徐忠鵬.電廠化學(xué)[M].北京：中國電力出版社，2010.