電廠超濾膜元件及其儲(chǔ)存、安裝

張連慶

摘 要：超濾裝置作為一種精密過(guò)濾設(shè)備是電廠鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備。由于超濾膜元件價(jià)格昂貴，且其活性易受溫度、水質(zhì)影響，致使在超濾裝置安裝過(guò)程中，超濾膜元件的儲(chǔ)存及安裝成為重點(diǎn)工作。儲(chǔ)存環(huán)境溫度過(guò)低會(huì)使膜元件保護(hù)液結(jié)冰，造成膜元件的損傷;安裝過(guò)程中，如果在沒(méi)有合格水沖洗條件下，就將膜元件安裝到位，會(huì)致使膜元件因長(zhǎng)期干燥而發(fā)生損傷。綜上所述，在超濾裝置安裝過(guò)程中，熟悉膜元件的構(gòu)成、性質(zhì)及原理，科學(xué)規(guī)劃處理膜元件的儲(chǔ)存及安裝工作對(duì)化學(xué)水的凈化有重要意義。

關(guān)鍵詞：超濾裝置;超濾膜元件;儲(chǔ)存;安裝;溫度;水質(zhì)

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0183-02

電廠化學(xué)水的處理對(duì)發(fā)電廠的正常運(yùn)行非常重要，對(duì)化學(xué)水進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚砟芊乐篃崃υO(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象，還能防止過(guò)熱器和汽輪機(jī)的積鹽，有效避免汽輪機(jī)出力下降甚而造成事故停機(jī)，所以必須慎重對(duì)待電廠化學(xué)水的處理工作，以保證發(fā)電熱力設(shè)備的安全運(yùn)行，超濾處理作為鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)中必不可少的流程，其作用的發(fā)揮直接影響到化學(xué)水的凈化效果。

基于以上背景，本文淺析了超濾膜的基本理化性質(zhì)，并在設(shè)備安裝這一生產(chǎn)源頭的角度，淺析了在超濾裝置安裝過(guò)程中，膜元件的儲(chǔ)存與安裝事宜。這一研究對(duì)超濾裝置膜元件科學(xué)規(guī)范安裝有重要作用，對(duì)化學(xué)水的凈化有重要意義。

1 超濾膜簡(jiǎn)介

1.1 超濾膜概述

超濾膜，是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜，是超濾設(shè)備的核心，其以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動(dòng)下，溶液中水、有機(jī)低分子、無(wú)機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過(guò)纖維壁上的微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)被截留，從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。

1.2 超濾膜分類

超濾膜的分類有很多，主要按膜組件的不同、壓力驅(qū)動(dòng)形式的不同、膜材料的不同等方式進(jìn)行分類。

1.3 超濾膜產(chǎn)水量影響因素

（1）溫度對(duì)產(chǎn)水量的影響：溫度升高水分子的活性增強(qiáng)，粘滯性減小，產(chǎn)水量增加，反之則產(chǎn)水量減少;（2）操作壓力對(duì)產(chǎn)水量的影響：在低壓時(shí)超濾膜的產(chǎn)水量與壓力成正比關(guān)系，即產(chǎn)水量隨著壓力升高而升高，由于在高壓下超濾膜被壓密而增加透水阻力所致，因此在超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意，實(shí)際操作中，任何時(shí)候操作壓力都不應(yīng)超過(guò)0.3MPa，即使是瞬間超過(guò)也可能會(huì)損壞膜結(jié)構(gòu)，甚至打破超濾膜;（3）進(jìn)水渾濁度對(duì)產(chǎn)水量的影響：進(jìn)水濁度越大時(shí)，超濾膜的產(chǎn)水量越少，而且進(jìn)水濁度大更易引起超濾膜的堵塞，在確定超濾膜產(chǎn)水量時(shí)也應(yīng)考慮進(jìn)水濁度的影響;（4）流速對(duì)產(chǎn)水量的影響：流速的變化對(duì)產(chǎn)水量的影響不像溫度和壓力那樣明顯，流速過(guò)大時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致膜組件的產(chǎn)水量下降，這主要是因?yàn)橛捎诹魉偌涌煸黾恿私M件壓力損失而造成的，一定要控制在給定的流速范圍內(nèi)，流速太慢影響超濾分離質(zhì)量，容易形成濃差。

2 超濾膜元件的儲(chǔ)存

在電廠建設(shè)過(guò)程中，由于供貨周期及施工特性等因素，“現(xiàn)需現(xiàn)供”模式無(wú)法滿足建設(shè)需求，設(shè)備物資基本都是根據(jù)需求規(guī)劃提前到場(chǎng)，由此決定，設(shè)備物資的存儲(chǔ)成為電廠建設(shè)的一項(xiàng)重要工作。

超濾膜元件價(jià)格昂貴，且其活性易受溫度、水質(zhì)等因素影響，所以超濾膜元件的存儲(chǔ)不僅要有足夠的場(chǎng)地空間，而且存儲(chǔ)場(chǎng)地的環(huán)境也要滿足需求。目前，超濾膜元件都是帶有保護(hù)液封存的狀態(tài)到場(chǎng)，由于保護(hù)液的存在，水質(zhì)因素對(duì)超濾膜元件的影響可以不予考慮，由此環(huán)境溫度成為儲(chǔ)存階段對(duì)超濾膜元件影響最大的因素。

目前普遍使用的超濾膜元件適宜溫度在5～45℃范圍內(nèi)，由于我國(guó)處在溫帶緯度范圍內(nèi)，溫度范圍上限基本不用考慮，由此儲(chǔ)存環(huán)境的低溫程度成為影響膜元件的重要因素。在國(guó)內(nèi)南方低溫程度基本能滿足超濾膜元件的儲(chǔ)存要求，而北方由于受緯度的影響，在秋冬季節(jié)，溫度都比較低，尤其在冬季，絕大部分地區(qū)溫度都會(huì)在0℃以下。由此看出，北方電廠建設(shè)過(guò)程中，要著重考慮環(huán)境溫度這一點(diǎn)?，F(xiàn)以廣東省中山嘉明電力有限公司3×390MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)工程項(xiàng)目和河南省鄭州裕中能源有限責(zé)任公司2×300MW機(jī)組供熱改造工程項(xiàng)目為例，對(duì)比說(shuō)明這一點(diǎn)。

在廣東省中山嘉明電力有限公司3×390MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)工程項(xiàng)目中，超濾膜元件是在2013年12月份到貨，2014年3月份安裝，這幾個(gè)月的儲(chǔ)存時(shí)間雖正值冬季，但由于廣東省位于珠江三角洲區(qū)域，緯度比較低，冬季溫度也相對(duì)較高，所以在超濾膜元件儲(chǔ)存過(guò)程中，不需再做保溫措施，儲(chǔ)存期結(jié)束后，超濾膜元件各項(xiàng)參數(shù)保持正常的事實(shí)也充分證明了這一點(diǎn)。

在河南省鄭州裕中能源有限責(zé)任公司2×300MW機(jī)組供熱改造工程項(xiàng)目中，超濾膜元件是在2014年10月下旬到場(chǎng)，考慮到后期施工方便，施工人員就把超濾膜元件存放到了現(xiàn)場(chǎng)車間內(nèi)，由于現(xiàn)場(chǎng)土建方面施工滯后，超濾前級(jí)的原水預(yù)處理系統(tǒng)遲遲達(dá)不到施工條件，致使超濾膜元件無(wú)法安裝通水。2014年11月下旬，河南省溫度就逐步向0℃以下下降，考慮到現(xiàn)場(chǎng)車間沒(méi)有暖氣等取暖設(shè)施，施工人員又不得不耗費(fèi)人力將超濾膜元件倒運(yùn)到配有暖氣的室內(nèi)。

通過(guò)以上兩個(gè)實(shí)例的對(duì)比表明：在超濾膜元件儲(chǔ)存過(guò)程中一定要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，提前選定合適的儲(chǔ)存場(chǎng)地，尤其是在北方秋冬季節(jié)施工中，要綜合考慮各種因素，以最穩(wěn)妥的方式安置存放超濾膜元件。

3 超濾膜元件的安裝

超濾膜制成成品后，為防止膜水解、微生物侵蝕、凍結(jié)及收縮變型、膜失效等問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行封存并充入保護(hù)液。在電廠建設(shè)中，超濾處理的前級(jí)一般都是原水預(yù)處理，水源通過(guò)原水預(yù)處理之后，懸浮物等粒子得到有效去除，水質(zhì)達(dá)到?jīng)_洗膜元件的指標(biāo)。還是以廣東省中山嘉明電力有限公司3×390MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)工程項(xiàng)目為例，超濾膜元件在安裝之前，先是調(diào)試了原水預(yù)處理系統(tǒng)，在確保原水預(yù)處理系統(tǒng)線路貫通，且出水水質(zhì)合格后，再將水引到超濾系統(tǒng)。超濾膜元件安裝之前，先用原水出水沖洗超濾管線，防止管道中的雜質(zhì)污染超濾膜，管道沖洗完畢后，再進(jìn)行膜元件的安裝，安裝結(jié)束后，原水預(yù)處理產(chǎn)水亦可以滿足超濾膜的沖洗保養(yǎng)。

超濾裝置本體管道沖洗是超濾管線沖洗工作的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，由于其與膜元件大量接口的存在，致使沖洗管線選擇及沖洗水排放成為難點(diǎn)。

在沖洗管線選擇方面，由于大量接口的存在，本體管道多點(diǎn)與大氣相通，致使管線沖洗過(guò)程中，本體管道無(wú)法起壓，沖洗水進(jìn)入某一管道后直接在接口處流出，而不能流向與之相連的其它管道，針對(duì)此問(wèn)題，需在超濾裝置本體管道加盲板，來(lái)控制水流方向，尤其是上部管道沖洗時(shí)，必須要在底部管道添加盲板，以免水流順著下部管道接口流走。

在沖洗水排放方面，由于大量接口的存在，排水口難以控制。當(dāng)超濾裝置處在車間一層時(shí)，此問(wèn)題相對(duì)來(lái)講還好處理，只需用彩條布等材料遮擋一下水流，使沖洗排水順著地面流向排水溝即可;當(dāng)超濾裝置處在車間二層（上層）時(shí)，此問(wèn)題就比較棘手，就不能直接允許沖洗水直接排向地面，此時(shí)應(yīng)把超濾裝置本體管道與膜元件的接口封堵住，再布置臨時(shí)管道，將沖洗排水導(dǎo)走。

超濾膜保護(hù)液中含有亞硫酸氫鈉（NaHSO3）等化學(xué)物質(zhì)，其對(duì)皮膚、眼睛、呼吸道有刺激性，可引起過(guò)敏反應(yīng)、角膜損害、哮喘等問(wèn)題，且該物質(zhì)對(duì)環(huán)境有危害，易引起水體的污染。針對(duì)以上問(wèn)題，超濾膜元件放空保護(hù)液時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）施工人員必須佩帶長(zhǎng)袖防腐蝕橡膠手套和化學(xué)防腐眼鏡，每次工作結(jié)束后，要用流動(dòng)水沖洗雙手;（2）現(xiàn)場(chǎng)存放保護(hù)液的容器要有明顯標(biāo)記，防止他人誤用，且最好是密閉容器;（3）盛放保護(hù)液的容器要集中放置，工作完全結(jié)束后，再集中處理，嚴(yán)禁隨意傾倒。

本文在超濾膜理化性質(zhì)、超濾膜儲(chǔ)存及超濾膜安裝三方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述，旨在總結(jié)超濾膜安裝過(guò)程中的一些注意事項(xiàng)，通過(guò)這些注意事項(xiàng)的總結(jié)，為以后的安裝工作提供參考性經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而進(jìn)一步規(guī)范超濾膜的儲(chǔ)存、安裝流程，為締造精品工程、向業(yè)主提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)打下基礎(chǔ)。