電廠反滲透系統(tǒng)污堵分析及處理

侯文龍，董永會,王國艷

(1.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021；2.河北建投任丘熱電有限責(zé)任公司，河北 滄州 062550)

電廠反滲透系統(tǒng)污堵分析及處理

侯文龍1，董永會2,王國艷2

(1.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021；2.河北建投任丘熱電有限責(zé)任公司，河北 滄州 062550)

對河北某熱電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)產(chǎn)水量及回收水率均低于設(shè)計值的問題進(jìn)行分析，認(rèn)為藥劑過量導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)保安過濾器污堵和反滲透膜元件運(yùn)行壓差升高是問題產(chǎn)生的主要原因，提出對反滲透加藥系統(tǒng)和進(jìn)出水進(jìn)行調(diào)整的措施，并說明處理效果。

火力發(fā)電廠；水處理；反滲透；保安過濾器；污堵

1 概述

反滲透水處理技術(shù)是在溶液滲透藥理的作用下，溶液內(nèi)部的各種物質(zhì)進(jìn)行選擇性的過濾，凡是大于水分子大小的溶液內(nèi)部溶解鹽類、膠體、微生物等均進(jìn)行隔離，僅僅允許水分子單方面的穿透反滲透膜的技術(shù)。

該技術(shù)具有高脫鹽率、適應(yīng)水質(zhì)范圍廣、占地面積小、自動化程度高、易操作等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地表水回用、鋁業(yè)廢水回用、海水淡化、鋼廠廢水回用、印染廢水回用等水處理[1-2]，是近幾十年興起的水處理技術(shù)，我國發(fā)電廠水處理中反滲透技術(shù)是上世紀(jì)七十年代引入的。

河北某熱電廠裝機(jī)容量較大，單臺 350 MW 超臨界機(jī)組鍋爐補(bǔ)給水的需求量也較大。以下提出該廠反滲透系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整措施，解決由于設(shè)備加藥量過大造成的問題。

2 存在的問題

該廠鍋爐補(bǔ)給水預(yù)處理系統(tǒng)共設(shè)置4套反滲透裝置，每套裝置有21支膜殼。其中一段14支，二段7支。每只膜殼內(nèi)裝有16支膜組件，每套裝置共裝有126支膜，每套設(shè)備設(shè)計產(chǎn)水量90 t/h，回收水率75%。

鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)建成投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)壓力在1.1 MPa左右，保安過濾器壓差0.1 MPa左右，反滲透一段壓差小于0.1 MPa，二段壓差小于0.13 MPa；進(jìn)水進(jìn)水電導(dǎo)率在1 100 μS/cm左右，產(chǎn)水電導(dǎo)率在10 μS/cm；單套系統(tǒng)進(jìn)水量在100 t左右時產(chǎn)水量在65 t以下，回收水率低于65%，產(chǎn)水量及回收水率均低于設(shè)計值。

系統(tǒng)投產(chǎn)6個月后，保安過濾器壓差開始升高，7個月后保安過濾器壓差由0.1 MPa左右升高到0.17 MPa，且反滲透系統(tǒng)一段壓差也出現(xiàn)上升的趨勢。對保安過濾器濾芯進(jìn)行了更換，被更換的濾芯表面程淺黃色，有粘性物質(zhì)存，1周后發(fā)生了同樣的現(xiàn)象。

3 原因分析及檢查

3.1 水質(zhì)分析

首先對鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)水源進(jìn)行水質(zhì)分析，分析結(jié)果見表1。

表1 原水水質(zhì)分析結(jié)果

項(xiàng)目結(jié)果項(xiàng)目結(jié)果K+/(mg·L-1)0.2Cl-/(mg·L-1)29.8Na+/(mg·L-1)126.31/2SO2-4/(mg·L-1)44.41/2Ca2+/(mg·L-1)4.0HCO-3/(mg·L-1)195.31/2Mg2+/(mg·L-1)01/2CO2-3/(mg·L-1)19.2NH+4/(mg·L-1)0.21NO-2/(mg·L-1)<0.002可溶性硅/(mg·L-1)12.0NO-3/(mg·L-1)<0.40CODMn/(mg·L-1)0.6F-/(mg·L-1)1.2pH值8.8電導(dǎo)率/(μS·cm-1)872

通過表1數(shù)據(jù)與前期該廠對原水的分析比對發(fā)現(xiàn)，鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)進(jìn)水沒有發(fā)生明顯的改變，故可以排除由于原水水質(zhì)變化引起的反滲透保安過濾器污堵。

3.2 各階段產(chǎn)水CODCr檢測

在對原水進(jìn)行水質(zhì)分析之后，對鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)各設(shè)備的出水進(jìn)行了采樣，對各個水樣的CODCr質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測，結(jié)果見表2。

表2 CODCr檢測結(jié)果 mg/L

水樣名稱系統(tǒng)進(jìn)水纖維過濾器出水超濾出水保安過濾器出水反滲透濃水CODcr1821171924

通過對各個水樣的CODCr質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，且各個設(shè)備出水CODCr質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大。因此，可以排除因有機(jī)物生長可能造成的反滲透保安過濾器污堵。

3.3 加藥系統(tǒng)檢查

反滲透加藥系統(tǒng)共設(shè)有鹽酸加藥裝置、還原劑加藥裝置、阻垢劑加藥裝置，加藥裝置均為1箱4泵。鹽酸加藥裝置和還原劑加藥裝置的加藥點(diǎn)均設(shè)置支反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水母管，阻垢劑加藥裝置加藥點(diǎn)設(shè)置在每套反滲透設(shè)備的高壓泵進(jìn)水管。

在排除了有機(jī)物生長造成污堵的原因后，對鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的加藥系統(tǒng)進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查系統(tǒng)的殺菌劑、還原劑、阻垢劑加藥量均大于設(shè)備廠家提供的加藥量。結(jié)合前期保安過濾器濾芯檢查及各階段水樣CODCr化驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為可能是系統(tǒng)各種藥劑加藥量太大，造成藥劑在保安過濾器表面析出，導(dǎo)致保安過濾器產(chǎn)生污堵。且隨著析出現(xiàn)象的加劇，有部分析出的藥劑通過濾芯后附著在反滲透一段的膜表面，使得保安過濾器一段也出現(xiàn)輕微污堵現(xiàn)象。

4 處理措施及效果

4.1 加藥系統(tǒng)的調(diào)整

針對以上分析，對加藥系統(tǒng)進(jìn)行了一定的調(diào)整，調(diào)整前后的加藥量見表3。

表3 調(diào)整前后的加藥量 mg/L

藥劑名稱殺菌劑還原劑阻垢劑調(diào)整前697.949調(diào)整后230.1658.8

以進(jìn)水380 t/h計，殺菌劑調(diào)整到原來加藥量的1/3，阻垢劑加藥量減小到原來的1/5，還原劑支調(diào)整加藥泵狀態(tài)的同時還對藥劑的稀釋濃度進(jìn)行調(diào)整，同時將還原劑加藥方式由原來的每套設(shè)備對應(yīng)1臺加藥泵改為4套設(shè)備共用1臺加藥泵，最終將還原劑加藥量調(diào)整到原來的1/48。加酸系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水pH值進(jìn)行自動調(diào)整至7.0左右。

4.2 反滲透進(jìn)、出水的調(diào)整

在調(diào)整系統(tǒng)加藥量的同時，還對設(shè)備的進(jìn)水量、產(chǎn)水量及回收水率進(jìn)行調(diào)整，見表4。

表4 反滲透系統(tǒng)進(jìn)水產(chǎn)水量調(diào)整

項(xiàng)目進(jìn)水量/(t·h-1)產(chǎn)水量/(t·h-1)回收水率/%調(diào)整前1號9561642號9864653號9862634號1026160調(diào)整后1號11583722號11384743號11787744號1178774

調(diào)整后基本上將每套設(shè)備的產(chǎn)水量提高到了83 t以上，回收水率提高到72%以上，接近于75%的設(shè)計值。

通過以上調(diào)整，在系統(tǒng)運(yùn)行1 d后，反滲透設(shè)備的保安過濾器壓差由原來的0.17 MPa左右逐漸下降到0.1 MPa左右，基本恢復(fù)到了污堵以前的狀態(tài)，反滲透一段壓差也恢復(fù)到原來狀態(tài)，解決了反滲透保安過濾器的污堵問題。

5 結(jié)束語

通過以上分析可知，該廠的反滲透保安過濾器及反滲透系統(tǒng)的污堵是由于系統(tǒng)加藥量過大，造成了藥劑在保安過濾器濾芯位置的析出，從而產(chǎn)生污堵。析出的物質(zhì)通過保安過濾器后附著在反滲透一段濾芯，又造成了反滲透一段壓差的升高。通過調(diào)整系統(tǒng)及降低加藥量后很好的解決了這一問題。反滲透設(shè)備支運(yùn)行中加入過量的阻垢劑、還原劑及殺菌劑可能會導(dǎo)致藥品的析出，從而產(chǎn)生污堵。因此，支設(shè)備運(yùn)行時應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況及試驗(yàn)結(jié)果控制系統(tǒng)的加藥量，以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1] 仲惟雷,周艾雷，康劉楓，等.反滲透技術(shù)在電廠大型水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理，2014，34(9)：90-92.

[2] 程家慶.反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用[J].華東科技，2014(5)：16.

本文責(zé)任編輯：王洪娟

Analysis and Treatment of Fouling in Reverse Osmosis System of Power Plant

Hou Wenlong1，Dong Yonghui2，Wang Guoyan2

(1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute,Shijiazhuang 050021,China;2.Hebei Renqiu Thermal Power Construction Iinvestment Co.Ltd,Cangzhou 062250,China)

Analysis of the problems that water production and water recycling rate is lower than the design value on Hebei a power plant boiler make-up water system.Consider the medication overdose lead to the recerse osmosis system security filter fouling and reverse osmosis membrane element ooperation pressure difference are the main causes of the problem,put forward to reverse osmosis and adjust the dosing system of water inlet and outlet measures to illustrate the treatment effect.

thermal power plant;water theatment;recerse osmosis;security filter;fouling

2016-09-12

侯文龍(1979-)，男，高級工程師，主要從事火力發(fā)電廠化學(xué)專業(yè)的試驗(yàn)研究工作。

TM621.7

B

1001-9898(2016)06-0034-03