電廠(chǎng)化學(xué)水處理超濾及反滲透系統(tǒng)清洗方案探討

牛長(zhǎng)軍

摘 要：文章介紹了電廠(chǎng)全膜法化學(xué)水處理超濾膜和反滲透膜運(yùn)行中遇到的結(jié)垢、有機(jī)物滋生引起的系統(tǒng)污染問(wèn)題，闡述了超濾裝置和反滲透裝置出現(xiàn)污染癥狀的判定，針對(duì)污染問(wèn)題提出的清洗操作步驟以及酸性、堿性清洗解決思路，并對(duì)安全注意事項(xiàng)進(jìn)行了要求。

關(guān)鍵詞：化學(xué)水處理 超濾 反滲透 有機(jī)物 污染 酸性清洗 堿性清洗 解決思路

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（c）-0118-02

公司化學(xué)水處理現(xiàn)有超濾裝置兩套，超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)為并聯(lián)排列，每套超濾裝置配置超濾膜（美國(guó)科氏）共7根；一級(jí)反滲透裝置兩套，反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一級(jí)二段系統(tǒng)，每套一級(jí)反滲透裝置配置反滲透膜（美國(guó)陶氏）共54根，按三段6∶3排列；二級(jí)反滲透裝置兩套，每套反滲透配置反滲透膜（美國(guó)陶氏）共36根，按照4∶2排列；配套以上主要設(shè)備的還有原水箱、清水箱以及相關(guān)管道等。運(yùn)行中因遇到結(jié)垢、有機(jī)物滋生引起的系統(tǒng)污堵問(wèn)題，相關(guān)膜元件、膜組件等受到一定程度的污染，運(yùn)行參數(shù)有所惡化，水處理設(shè)備存在清洗的必要。

1 水處理系統(tǒng)污染成因

水處理設(shè)備正常運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)容器、管道等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生污染物的附著，同時(shí)超濾膜組件、反滲透膜元件會(huì)受到水中可能存在的懸浮物或難溶鹽（最常見(jiàn)的是碳酸鈣沉淀、硫酸鈣沉淀、金屬鐵、錳、銅、鎳、鋁等氧化物沉淀、硅沉積物）的污染、無(wú)機(jī)物和有機(jī)沉積混合物、NOM天然有機(jī)物質(zhì)、合成有機(jī)物（如：阻垢劑/分散劑、陽(yáng)離子聚合電解質(zhì)）、微生物 （藻類(lèi)、霉菌、真菌）等的污染。

2 水處理相關(guān)設(shè)備污染的判定

2.1 當(dāng)超濾系統(tǒng)出現(xiàn)以下癥狀時(shí)，需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗

（1）在正常給水壓力下，產(chǎn)水量較正常值下降10%～15%；（2）為維持正常的產(chǎn)水量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10%～15%；（3）產(chǎn)水水質(zhì)降低10%～15%；（4）給水壓力增加10%～15%；（5）跨膜壓差明顯增加。

2.2 當(dāng)反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)以下癥狀時(shí)，需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗

（1）在正常給水壓力下，產(chǎn)水量較正常值下降10%～15%；（2）為維持正常的產(chǎn)水量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10%～15%；（3）產(chǎn)水水質(zhì)降低10%～15%，透鹽率增加10%～15%；（4）給水壓力增加10%～15%；（5）各段之間壓差明顯增加。

3 水處理全面清洗工作步驟

3.1 超濾裝置在線(xiàn)清洗工作步驟

3.1.1 清洗前的準(zhǔn)備工作

（1）系統(tǒng)清洗前檢查清洗系統(tǒng)設(shè)備狀況，保證清洗水泵、閥門(mén)、水源和管道的正常使用；（2）測(cè)清洗水泵電機(jī)絕緣，確認(rèn)合格；（3）確認(rèn)清洗用流量計(jì)準(zhǔn)確可用；（4）確認(rèn)清洗用保安過(guò)濾器正常；（5）準(zhǔn)備pH計(jì)一臺(tái)，校準(zhǔn)后備用；（6）準(zhǔn)備好足夠的膜清洗專(zhuān)用藥劑。

3.1.2 超濾清洗操作

（1）設(shè)備準(zhǔn)備：①關(guān)閉超濾裝置進(jìn)水閥、出口閥、回流閥，打開(kāi)排水閥放盡超濾裝置系統(tǒng)內(nèi)存水；②開(kāi)啟超濾裝置清洗進(jìn)水門(mén)、清洗濃水回流門(mén)、產(chǎn)品水回流門(mén)，開(kāi)啟超濾清洗水泵，調(diào)節(jié)流量60 t/h，檢查水泵運(yùn)行工況、系統(tǒng)各部分壓力是否正常、是否存在泄漏并消除缺陷。

（2）酸性清洗：①清洗水箱注水到液位80%，按照2%的比例加入酸性膜清洗藥劑，開(kāi)啟清洗裝置循環(huán)門(mén)，關(guān)閉清洗水泵出口門(mén)，啟動(dòng)清洗水泵循環(huán)攪拌，調(diào)節(jié)pH為2～3；②打開(kāi)清洗水泵出口門(mén)，關(guān)閉清洗裝置循環(huán)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)水壓力小于0.10 MPa，流量60 t/h左右，對(duì)超濾系統(tǒng)清洗，循環(huán)大約70 min左右，保持清洗液pH值為2～3；③放空清洗箱內(nèi)的清洗液，向清洗水箱內(nèi)注水，啟動(dòng)沖洗水泵沖洗超濾膜。重復(fù)此步，至pH為5～6。

（3）堿性清洗：①向清洗水箱注水液位80%，按照2%的比例加入堿性膜清洗藥劑，開(kāi)啟清洗裝置循環(huán)門(mén)，關(guān)閉清洗水泵出口門(mén)，啟動(dòng)清洗水泵循環(huán)攪拌，調(diào)節(jié)pH為10～11；②打開(kāi)清洗水泵出口門(mén)，關(guān)閉循環(huán)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)水壓力小于0.10 MPa，流量60 t/h左右，對(duì)超濾系統(tǒng)清洗，循環(huán)大約70 min左右，保持清洗液pH值為10～11；③放空清洗箱內(nèi)的清洗液，在清洗水箱內(nèi)放入超濾產(chǎn)品水，啟動(dòng)沖洗水泵沖洗超濾。重復(fù)此步，至pH為8左右。

（4）投入清洗后的超濾系統(tǒng)，確認(rèn)清洗效果。（注：投入清洗后的超濾系統(tǒng)前，關(guān)閉超濾裝置出口門(mén)，投入初期的產(chǎn)品水應(yīng)排放，設(shè)備正常運(yùn)行10 min后，回收產(chǎn)品水。）

3.2 反滲透膜元件在線(xiàn)清洗工作步驟

3.2.1 清洗前的準(zhǔn)備工作

（1）系統(tǒng)清洗前檢查清洗系統(tǒng)的設(shè)備狀況，保證清洗水泵、閥門(mén)、水源和管道的正常使用；（2）測(cè)清洗水泵電機(jī)絕緣，確認(rèn)合格；（3）確認(rèn)清洗用流量計(jì)準(zhǔn)確可用；（4）確認(rèn)清洗用保安過(guò)濾器正常；（5）準(zhǔn)備pH計(jì)一臺(tái)，校準(zhǔn)后備用；（6）準(zhǔn)備好足夠的膜清洗專(zhuān)用藥劑；（7）清洗反滲透清洗箱，反滲透產(chǎn)品水引入清洗水箱，放至水箱液位的80%。

3.2.2 反滲透清洗操作

（1）設(shè)備準(zhǔn)備：①關(guān)閉反滲透高壓泵進(jìn)水閥、出口閥，打開(kāi)排水閥放盡系統(tǒng)內(nèi)的存水，關(guān)閉反滲透裝置產(chǎn)品水出水手動(dòng)閥門(mén)、濃水調(diào)節(jié)閥門(mén)；②開(kāi)啟反滲透裝置一段清洗進(jìn)水門(mén)、二段清洗濃水回流門(mén)、淡水回流門(mén)，關(guān)閉一段回水門(mén)，開(kāi)啟反滲透清洗水泵，調(diào)節(jié)流量50 t/h，檢查水泵運(yùn)行工況、系統(tǒng)各段壓力是否正常、是否存在泄漏并消除缺陷。

（2）酸性清洗：①清洗水箱注水到液位80%，按照2%的比例加入酸性膜清洗藥劑，開(kāi)啟清洗裝置循環(huán)門(mén)，關(guān)閉清洗水泵出口門(mén)，啟動(dòng)清洗水泵循環(huán)攪拌，調(diào)節(jié)pH為2～3；②打開(kāi)清洗水泵出口門(mén)，關(guān)閉循環(huán)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)水壓力小于0.30 MPa，流量50 t/h左右，對(duì)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行清洗，循環(huán)大約70 min左右，保持清洗液pH值為2～3；③放空清洗箱內(nèi)的清洗液，向清洗水箱內(nèi)注水，啟動(dòng)沖洗水泵沖洗反滲透膜。重復(fù)此步，至pH為5～6。

（3）堿性清洗：①向清洗水箱注水液位80%，按照2%的比例加入堿性膜清洗藥劑，開(kāi)啟清洗裝置循環(huán)門(mén)，關(guān)閉清洗水泵出口門(mén)，啟動(dòng)清洗水泵循環(huán)攪拌，調(diào)節(jié)pH為10～11；②堿性清洗一段，關(guān)閉清洗裝置循環(huán)調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)清洗水泵出口門(mén)，關(guān)閉二段濃水清洗回流門(mén)，開(kāi)啟一段濃水清洗回流門(mén)，啟動(dòng)清洗水泵，清洗反滲透一段，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)水壓力小于0.30 MPa，流量50 t/h左右，循環(huán)70 min左右，保持清洗液pH值為10～11；③放空清洗箱內(nèi)的清洗液，在清洗水箱內(nèi)放入反滲透產(chǎn)品水，啟動(dòng)沖洗水泵沖洗反滲透。重復(fù)此步，至pH為8左右。

（4）投入清洗后的反滲透系統(tǒng)，確認(rèn)清洗效果。（注：投入清洗后的反滲透系統(tǒng)前，關(guān)閉中間水箱進(jìn)口門(mén)，投入初期的產(chǎn)品水應(yīng)排放，水質(zhì)正常后，回收產(chǎn)品水。）

4 安全注意事項(xiàng)

（1）清洗小組成員在方案實(shí)施前需經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)和交底。（2）清洗配藥操作人員應(yīng)注意安全，應(yīng)戴防護(hù)手套、眼鏡及防護(hù)服，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備急救用水和急救藥品。（3）與清洗工作道無(wú)關(guān)的儀表及管道閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉，確保有效隔絕。（4）與清洗工作無(wú)關(guān)的人員嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

清洗方案實(shí)施后，保證了化學(xué)水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有效控制剝離清水箱、相關(guān)管道、水泵及超濾等水處理設(shè)備中的微生物粘泥等污染物，延緩或抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖速度，提高了設(shè)備的工作效率；同時(shí)保證了超濾、反滲透設(shè)備清洗的效果良好，避免超濾膜元件、反滲透膜元件損傷，延長(zhǎng)了設(shè)備的運(yùn)行壽命，節(jié)約了公司運(yùn)營(yíng)成本。

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