某燃機(jī)電廠反滲透膜污堵常見問(wèn)題分析及措施

江萍萍

【摘 要】對(duì)反滲透在燃機(jī)電廠水處理中運(yùn)行特點(diǎn)和影響因素進(jìn)行較系統(tǒng)、詳細(xì)的闡述，總結(jié)了實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】反滲透;運(yùn)行維護(hù);問(wèn)題診斷及對(duì)策

引言

隨著環(huán)保對(duì)廢水的排放要求越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境下，因其大大降低了再生廢水量以及優(yōu)越的操作性能和經(jīng)濟(jì)效益。反滲透目前被做為電廠化學(xué)除鹽制水的主要水處理設(shè)備。某燃機(jī)電廠，一期工程為2×180 MW（9E）燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，鍋爐補(bǔ)給水處理的水源取自開發(fā)區(qū)湖蕩地表水，原水經(jīng)混凝澄清過(guò)濾預(yù)處理后，進(jìn)入超濾、反滲透、離子交換除鹽設(shè)備，由于水源越來(lái)越富養(yǎng)化和污染越來(lái)越嚴(yán)重，加之運(yùn)行維護(hù)不到位給反滲透運(yùn)行帶來(lái)了許許多多的問(wèn)題。尤其是膜污堵較嚴(yán)重，產(chǎn)水量下降、壓差上升較快，從而增加了化學(xué)清洗的頻率。

一、反滲透膜污堵常見原因分析

1、微生物污堵：由于取水口曾存在大面積珍珠養(yǎng)殖，水體富養(yǎng)化較嚴(yán)重，夏季水面滋生大量藍(lán)藻，微生物的大量繁殖和代謝，產(chǎn)生大量膠體物質(zhì)并造成產(chǎn)水中細(xì)菌總數(shù)增加。運(yùn)行中由于加藥量常有控制不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，原水殺菌處理不徹底極易造成膜的快速污堵，這是夏季及前后氣溫較高時(shí)常出現(xiàn)的癥狀。

2、有機(jī)物污染：取原水水樣檢測(cè)COD含量8.5mg/L，進(jìn)水中較高的有機(jī)物吸附在膜元件表面，會(huì)造成膜通道的污堵，尤其是第一段較為嚴(yán)重，通過(guò)解剖濾芯發(fā)現(xiàn)存在大量的有機(jī)物污染。

3、絮凝劑過(guò)量引起的污堵：由于原水濁度較低約10NTU左右，有機(jī)物含量又較高使得原水預(yù)處理困難，加之實(shí)際運(yùn)行中人員的技能水平和認(rèn)真程度不同，造成絮凝劑投加過(guò)量的情況時(shí)有發(fā)生，進(jìn)入膜組件的殘留量過(guò)多后會(huì)在膜表面進(jìn)行二次絮凝沉淀，引起膜的污堵，并且因?yàn)樾跄齽┩都舆^(guò)量而引起的污染在線清洗很難徹底去除，長(zhǎng)期積累會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。

4、顆粒物堵塞：反滲透膜在運(yùn)行過(guò)程中，如果保安過(guò)濾器濾芯出現(xiàn)破損或質(zhì)量不合格，孔徑不達(dá)標(biāo)等原因?qū)е骂w粒物進(jìn)入膜組件造成膜的污堵。同時(shí)超濾出水濁度和SDI值有超標(biāo)現(xiàn)象，濁度要求小于0.2NTU，SDI值一般要求控制在3以內(nèi)。

5、膜化學(xué)結(jié)垢：化學(xué)結(jié)垢主要發(fā)生在二段，被濃縮的過(guò)量溶解鹽沉淀而產(chǎn)生，產(chǎn)生的原因主要有二方面，一是阻垢劑加藥量因加藥系統(tǒng)故障未加進(jìn)去或加藥濃度不足導(dǎo)致的阻垢效果差而產(chǎn)生的結(jié)垢。二是反滲透回收率過(guò)高，濃水排放量過(guò)小后導(dǎo)致濃水側(cè)含鹽量大于極限值后出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。三是流量計(jì)不準(zhǔn)，濃水流量實(shí)際偏小，濃縮率上升，濃水濃度越高，結(jié)垢傾向越大;同時(shí)，較低的濃水流速，降低水的紊動(dòng)狀態(tài)，增加濃差極化，這又反過(guò)來(lái)增加結(jié)垢傾向。

6、還原劑加藥過(guò)量

為了消除進(jìn)水中殘余氯對(duì)膜造成的氧化損壞，需要投加一定量的還原劑去除。但同時(shí)又必須要控制好還原劑的投加量，因?yàn)橥都舆^(guò)多后會(huì)在膜表面產(chǎn)生厭氧菌，給膜造成污堵，產(chǎn)水量下降，同時(shí)也會(huì)對(duì)保安過(guò)濾器濾芯產(chǎn)生污堵，造成濾芯壓差上升過(guò)快，更換頻繁。

二、反滲透運(yùn)行中采取的應(yīng)對(duì)措施

1、做好反滲透進(jìn)水前的預(yù)處理工作

在預(yù)處理中保持良好穩(wěn)定的預(yù)處理效果，確保出水水質(zhì)連續(xù)滿足要求，能夠有效減少膜系統(tǒng)受到絮凝劑、膠體懸浮物等污堵，嚴(yán)格控制RO進(jìn)水濁度小于0.2NTU，SDI小于3。對(duì)RO前程的進(jìn)水殺菌消毒要控制合理，包括氧化性殺菌和非氧化性殺菌連續(xù)加藥控制到位。

2、根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)及時(shí)調(diào)整氧化殺菌劑加藥量

冬季水溫低細(xì)菌繁殖較慢，相對(duì)水質(zhì)較好，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁卦诔瑸V設(shè)備前端控制較小的余氯量或停加氧化性劑殺菌劑，當(dāng)夏季水溫較高微生物繁殖較嚴(yán)重時(shí)需要提高次氯酸鈉加藥量以保持較高的余氯量來(lái)抑制微生物的繁殖，然后在RO進(jìn)水前盡可能降低還原劑的加藥量以適當(dāng)提高ORP的電位值在200mv左右，防止過(guò)量投加還原劑而產(chǎn)生膜污堵。

3、防止膜表面化學(xué)結(jié)垢

化學(xué)結(jié)垢主要易發(fā)生在反滲透二段，被濃縮的過(guò)量溶解鹽沉積在膜表面而結(jié)垢，造成二段壓差升高，出力降低，只要調(diào)整好回收率和阻垢劑加藥量就可以控制結(jié)垢發(fā)生?；厥章拾凑漳さ目刂茀?shù)調(diào)整即可，一般控制在75%。阻垢劑的加藥量一般要根據(jù)水質(zhì)情況通過(guò)試驗(yàn)確定合適的值，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，但在冬季進(jìn)水沒(méi)有加熱處理的情況下，反滲透出力會(huì)大幅下降，阻垢劑的加藥量也要根據(jù)進(jìn)水流量及時(shí)降低，以防加藥過(guò)量造成阻垢劑的污堵。相反流量上升后也要及時(shí)提高合適的加藥量。

4、非氧化型殺菌劑加藥方式選擇

在運(yùn)行中，非氧化殺菌劑保持連續(xù)的定量投加，同時(shí)取水樣試驗(yàn)投加量，以控制RO膜系統(tǒng)生物污染，延長(zhǎng)RO膜清洗時(shí)間，否則，投加量不足同樣會(huì)因細(xì)菌等滋生的黏液而堵塞膜孔。有條件的情況下，可以不定期的更換非氧化殺菌劑的品種和類型，以防止發(fā)生細(xì)菌耐藥性而降低處理效果。

5、停運(yùn)沖洗要徹底

反滲透停運(yùn)后要維持一定時(shí)間的低壓沖洗，由于膜濃水側(cè)的無(wú)機(jī)鹽濃度高于原水，易結(jié)垢堵塞膜孔，停運(yùn)后維持壓力0.3MPa左右用產(chǎn)水沖洗10-15分鐘。

6、定期對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)在線清洗

雖然反滲透進(jìn)水前的預(yù)處理采取了一系列的措施，但微生物、有機(jī)物、膠體等總會(huì)不同程度的在膜表面滋生、沉積等，同時(shí)反滲透工藝決定了其本身就是鹽分不斷濃縮的過(guò)程，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，膜表面積鹽結(jié)垢現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生一些。膜孔被堵塞后壓差上升、產(chǎn)水量下降，因此對(duì)膜必須進(jìn)行定期化學(xué)在線清洗，以維持膜的良好性能。

反滲透膜污染堵塞是一個(gè)逐漸累積的過(guò)程，不能待壓差上升流量下降到較為嚴(yán)重時(shí)再進(jìn)行化學(xué)清洗，否則很難恢復(fù)到較好的狀態(tài)。清洗要做好以下幾個(gè)方面：一是對(duì)污染物進(jìn)行分析，通過(guò)分析結(jié)果來(lái)確定最佳的清洗方案。二是確定清洗條件，一般情況下，膜系統(tǒng)清洗確定均與初始運(yùn)行狀況進(jìn)行比較，系統(tǒng)某段壓差上升到初始?jí)翰钪档?50%或標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)水量降低10%或標(biāo)準(zhǔn)化鹽透率增加20%即需要清洗。為了保證清洗效果可以采取分段清洗的方法，避免一段清洗下來(lái)的污染物進(jìn)入二段污染，同時(shí)可以提高清洗液的清潔度，達(dá)到更好的清洗效果?；瘜W(xué)清洗后的沖洗要徹底，即膜裝置濃水排放口的電導(dǎo)不超過(guò)清洗水電導(dǎo)的1.5倍或近似相同即沖洗完成。

7、膜元件離線化學(xué)清洗

當(dāng)膜元件經(jīng)過(guò)多次化學(xué)在線清洗后效果較差很難恢復(fù)其性能時(shí)或膜元件明顯受到深度污染時(shí)，則需要對(duì)膜元件采取化學(xué)離線清洗措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭新茹，2018，火電廠水處理生產(chǎn)運(yùn)行典型問(wèn)題診斷分析，北京，科學(xué)出版社

（作者單位：大唐蘇州熱電有限責(zé)任公司）