淺析膜式法海水反滲透系統(tǒng)安裝工藝及應(yīng)用

李強(qiáng)+孫勇+顏飛+李浩

摘 要：結(jié)合印尼宏發(fā)韋立熱電廠2×C30MW+4×B25MW機(jī)組海水淡化系統(tǒng)安裝實(shí)例，總結(jié)出反滲透海水淡化施工工序及膜元件安裝技術(shù)要點(diǎn)，并成功通過反滲透膜元件輔助工裝優(yōu)化了該膜元件的安裝技術(shù)。保證了施工進(jìn)度及工藝質(zhì)量，控制了施工成本。

關(guān)鍵詞：反滲透技術(shù)；海水淡化；工藝質(zhì)量

反滲透技術(shù)海水淡化系統(tǒng)具有生產(chǎn)淡水節(jié)能、快速以及制備力強(qiáng)的特點(diǎn)。本工程設(shè)計(jì)淡水制備量為19080m3/d，為保證反滲透技術(shù)海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)及長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，有效控制膜元件安裝質(zhì)量至關(guān)重要，文章所列的施工方法有效的解決了反滲透海水淡化工程安裝難題。

施工工藝方案：

（1）化水車間設(shè)備、管道安裝：化水車間基礎(chǔ)交安后，在車間封頂前，利用吊車依次將雙介質(zhì)過濾器，超濾裝置，一、二級(jí)海水反滲透裝置，反滲透裝置高壓泵等大型設(shè)備吊裝就位。

（2）雙介質(zhì)過濾器：工程設(shè)置36臺(tái)雙介質(zhì)過濾器，均分4個(gè)單元，制備水量4×458～506m3/h。雙介質(zhì)過濾器利用石英砂、無煙煤為過濾介質(zhì)，出水濁度≤1NTU。

填裝填料前，檢查確認(rèn)設(shè)備內(nèi)水帽已安裝緊固，并使用預(yù)處理后的水源將設(shè)備、管道沖洗干凈。在雙介上方利用腳手架做為填料填裝平臺(tái)，采用流水線施工模式，開箱、叉車倒運(yùn)、提升至倒運(yùn)平臺(tái)、人工拖運(yùn)、填裝等工序流水化進(jìn)行，有條不紊的將所有石英砂、無煙煤填裝完畢，蓋上人孔蓋，將設(shè)備滿水對(duì)填料進(jìn)行浸泡。24h后再對(duì)填料進(jìn)行交叉反洗和正洗，目的是去除填料中的雜物，為下一步設(shè)備的投運(yùn)做好準(zhǔn)備。

（3）超濾系統(tǒng)膜元件安裝：工程設(shè)置8臺(tái)超濾（UF）裝置，均分4個(gè)單元，可同時(shí)或單獨(dú)運(yùn)行，制備水量8×262m3/h。超濾膜過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)，可有效去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源及高分子有機(jī)物質(zhì)。超濾膜的安裝有很嚴(yán)格的要求，安裝技術(shù)要求如下：a.膜元件存放條件：干燥、通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離熱源、陽光、紫外線直射，防雨、防塵，不接觸有機(jī)溶劑干燥，存放溫度在5℃～40℃之間，原包裝中存放。b.安裝前化水車間封頂、地面硬化工作已完成，避開易干燥的安裝場(chǎng)地（如陽光直射、大風(fēng)天氣）。c.確認(rèn)超濾前的預(yù)處理系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作。d.完成對(duì)所有流量計(jì)、壓力表、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)。e.為縮短安裝時(shí)間，充分做好安裝前的準(zhǔn)備工作，如安裝工具、連接零部件等的準(zhǔn)備。f.安裝前，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，沖洗水源選用雙介產(chǎn)水，沖洗30分鐘左右取樣檢測(cè)，檢測(cè)水質(zhì)濁度與雙介產(chǎn)水相同，關(guān)閉所有閥門，使進(jìn)水管道充滿水。g.膜組件不得摔落、翻倒、震動(dòng)和受到其他撞擊，如果受到撞擊，即使外殼未損傷，膜也可能受損。h.安裝操作要連續(xù)進(jìn)行，膜組件排水以后不能長(zhǎng)時(shí)間放置，安裝時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使膜發(fā)生干燥而喪失過濾性能，且膜組件的端蓋護(hù)罩和返回口保護(hù)蓋拆卸后，不能長(zhǎng)時(shí)間放置。i.安裝完一個(gè)單元的膜組件后，馬上向膜組件內(nèi)注滿水進(jìn)行保存。

所有施工工序采用流水線施工模式，系統(tǒng)沖洗、膜元件開箱、倒運(yùn)、膜元件組裝、安裝在超濾裝置、調(diào)整等工序有條不紊的流水化進(jìn)行。

系統(tǒng)沖洗：安裝前先進(jìn)行超濾膜進(jìn)口段沖洗，沖洗水源為雙介質(zhì)過濾器產(chǎn)水，沖洗完畢后開始進(jìn)行超濾膜的安裝。沖洗水質(zhì)濁度要求與雙介質(zhì)過濾器產(chǎn)水水質(zhì)濁度要求相同。

膜元件安裝：拆下膜元件上、下端蓋護(hù)罩以及上側(cè)返回口螺母，排出氯化鈣水溶液，約100～500ml左右。粘貼“進(jìn)水口”標(biāo)簽方向朝下，粘貼“返回口”標(biāo)簽方向朝上安裝。O型圈、端蓋、端蓋螺母、透明接頭等部件依次自內(nèi)向外組裝各部件，將組裝后的膜元件安裝到超濾設(shè)備內(nèi)。

（4）反滲透系統(tǒng)膜元件安裝：工程設(shè)置6臺(tái)一級(jí)海水反滲透（SWRO），總制備水量6×177m3/h；5臺(tái)二級(jí)淡水反滲透（BWRO），總制備水量5×159m3/h。反滲透膜元件能截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。膜元件的安裝亦有很嚴(yán)格的要求，安裝技術(shù)要求如下：a.膜元件存放條件：干燥、通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離熱源、陽光、紫外線直射，防雨、防塵，不接觸有機(jī)溶劑干燥，存放溫度在10℃～30℃之間，原包裝中存放。b.安裝前化水車間封頂、地面硬化工作已完成，避開易干燥的安裝場(chǎng)地（如陽光直射、大風(fēng)天氣）。c.確認(rèn)反滲透前的超濾預(yù)處理系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作。d.確保高壓正常運(yùn)行下，系統(tǒng)管路無露點(diǎn)，并完成對(duì)所有流量計(jì)、壓力表、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)。e.為縮短安裝時(shí)間，充分做好安裝前的準(zhǔn)備工作，如安裝工具、連接零部件等的準(zhǔn)備。f.必須先安裝一級(jí)海水反滲透膜元件，再安裝二級(jí)淡水反滲透膜元件，順序不能混亂或同時(shí)進(jìn)行。g.安裝前，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，壓力容器兩端作為排水口，一級(jí)海水反滲透沖洗水源必須選用超濾產(chǎn)水，二級(jí)淡水反滲透沖洗水源必須選用一級(jí)海水反滲透產(chǎn)水。沖洗30分鐘左右取樣檢測(cè)，檢測(cè)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果與上一流程產(chǎn)水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果相同或相近，沖洗完畢后使用海綿球與甘油溶液擦拭壓力容器內(nèi)部。h.膜組件不得摔落、翻倒、震動(dòng)和受到其他撞擊，如果受到撞擊，即使外殼未損傷，膜也可能受損。i.安裝操作要連續(xù)進(jìn)行，膜組件排水以后不能長(zhǎng)時(shí)間放置，安裝時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使膜發(fā)生干燥而喪失過濾性能，且膜組件的端蓋護(hù)罩和返回口保護(hù)蓋拆卸后，不能長(zhǎng)時(shí)間放置。j.安裝完一個(gè)單元的膜組件后，馬上對(duì)膜元件進(jìn)行沖洗。

所有施工工序采用流水線施工模式，系統(tǒng)沖洗、膜元件開箱、倒運(yùn)、膜元件組裝、安裝進(jìn)壓力容器、端蓋封閉等工序有條不紊的流水化進(jìn)行。

清潔壓力容器：將壓力容器兩側(cè)端蓋拆除，打開反滲透進(jìn)水門進(jìn)行沖洗，直到?jīng)_洗排水水質(zhì)與上一工序產(chǎn)水水質(zhì)相同或相近。沖洗結(jié)束后使用海棉球浸入50%的甘油溶液后，用橡膠線系緊，在壓力容器內(nèi)部來回擦洗清潔干凈。

安裝膜元件給水側(cè)濃水密封圈，密封圈的安裝方向必須口朝上游張開。

將膜元件本體涂抹潤(rùn)滑劑，按照膜元件箭頭指示，沿原水水流方向推進(jìn)，水平裝入壓力容器內(nèi)。

一級(jí)海水反滲透裝置1支壓力容器內(nèi)安裝7支膜元件，二級(jí)淡水反滲透1支壓力容器內(nèi)安裝6支膜元件。確認(rèn)膜元件安裝完畢，最后進(jìn)行進(jìn)水側(cè)端蓋的安裝。安裝產(chǎn)水端UPVC集水管，安裝后進(jìn)行水沖洗，排放口排水，沖洗潤(rùn)滑劑直至水質(zhì)達(dá)到淡水水質(zhì)要求。

實(shí)踐證明使用本程序能有效提高施工效率，保證膜元件安裝質(zhì)量及性能，達(dá)到系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的目的。本程序是一套科學(xué)、成熟、高效的技術(shù)方案，對(duì)于國(guó)內(nèi)、外其他反滲透技術(shù)海水淡化工程的安裝具有巨大的示范意義和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家能源局.DL/T5210.6-2009.《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程》第6部分“水處理及制氫設(shè)備和系統(tǒng)”[S].2009-07-22.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家能源局.DL5190.6-2012.《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范》第6部分“水處理及制氫設(shè)備和系統(tǒng)”[S].2012-01-04.

作者簡(jiǎn)介：李強(qiáng)（1981-），男，漢族，山東濟(jì)南人，分公司經(jīng)理，本科，單位：中國(guó)電建集團(tuán)核電工程公司，研究方向：核電站、火電站工程建設(shè)及管理。

孫勇（1982-），男，漢族，山東濟(jì)寧人，項(xiàng)目經(jīng)理，本科，單位：中國(guó)電建集團(tuán)核電工程公司，研究方向：核電站、火電站工程建設(shè)及管理。

顏飛（1989-），男，漢族，山東濟(jì)寧人，技術(shù)組長(zhǎng)，?？?，單位：中國(guó)電建集團(tuán)核電工程公司，研究方向：核電站、火電站工程建設(shè)及管理。

李浩（1989-），男，漢族，山東濟(jì)寧人，技術(shù)員，?？?，單位：中國(guó)電建集團(tuán)核電工程公司，研究方向：核電站、火電站工程建設(shè)及管理。