反滲透膜處理系統(tǒng)在循環(huán)水處理工藝的應(yīng)用

摘要：傳統(tǒng)技術(shù)在處理冷卻水塔循環(huán)水過程中，存在雜質(zhì)處理不全、氯處理不徹底等問題，導(dǎo)致循環(huán)水無法有效利用。鑒于此，鄒縣發(fā)電廠冷卻水塔循環(huán)水試驗(yàn)應(yīng)用了反滲透膜處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過反滲透膜，有效截留水中各種雜質(zhì)和鹽分，從而達(dá)到脫鹽的目的。并且鄒縣發(fā)電廠分析研究了反滲透膜處理系統(tǒng)常見故障，保障了設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：反滲透膜處理系統(tǒng)；循環(huán)水；電廠；自動(dòng)清洗過濾；超濾

循環(huán)水處理系統(tǒng)

循環(huán)水處理系統(tǒng)概述

鄒縣發(fā)電廠冷卻水塔循環(huán)水一級(jí)反滲透采用苦咸水反滲透，反滲透產(chǎn)水回用至冷卻水塔補(bǔ)水系統(tǒng)，一級(jí)反滲透濃水再經(jīng)過濃水反滲透濃縮，回用冷卻水塔補(bǔ)水系統(tǒng)。

循環(huán)水水硬度、堿度、懸浮物等含量均較高，采用反滲透膜處理濃縮前需進(jìn)行軟化、澄清和過濾處理。軟化采用“石灰+碳酸鈉”雙堿法，軟化設(shè)備采用高密度沉淀池，過濾采用變孔隙濾池，超濾采用壓力式超濾。冷卻水塔循環(huán)水排污水處理工藝流程：循環(huán)水排污水→高密池→變孔隙濾池→超濾裝置→一級(jí)反滲透膜→濃水反滲透膜→深度濃縮裝置。

循環(huán)水排污水按照1300立方米/小時(shí)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)處理軟化水率90%，需要進(jìn)入一級(jí)反滲透處理的循環(huán)水量為1170立方米/小時(shí)，一級(jí)反滲透采用的苦咸水反滲透膜回收率70%，則一級(jí)反滲透產(chǎn)水819立方米/小時(shí)直接循環(huán)使用，一級(jí)反滲透濃水處理后的351立方米/小時(shí)污水進(jìn)入濃水反滲透進(jìn)行深度處理，該濃水反滲透回收率一般在50%左右，可實(shí)現(xiàn)175.5立方米/小時(shí)水量循環(huán)利用，剩余未處理濃水175.5立方米/小時(shí)排至深度濃縮裝置。

循環(huán)水處理系統(tǒng)配套設(shè)置

（1）高密池

循環(huán)水排污水軟化預(yù)處理裝置，該系統(tǒng)設(shè)置3座處理能力為650立方米/小時(shí)的高密池。

（2）變孔隙濾池

系統(tǒng)設(shè)置6座進(jìn)水量為280立方米/小時(shí)的變孔隙濾池（5用1備）。

（3）超濾裝置

系統(tǒng)設(shè)置6臺(tái)處理能力為250立方米/小時(shí)的超濾裝置（5用1備）。

（4）反滲透膜

一級(jí)反滲透膜處理系統(tǒng)設(shè)置6臺(tái)處理能力為175立方米/小時(shí)的反滲透裝置（5用1備），濃水反滲透設(shè)置3臺(tái)處理能力為80立方米/小時(shí)的反滲透裝置（2用1備）。

反滲透膜處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

反滲透膜處理系統(tǒng)的原理是利用水在較高壓力的作用下，克服滲透壓，通過反滲透膜，水中絕大部分鹽分被截留下來，從而達(dá)到脫鹽的目的。冷卻水塔循環(huán)水排污水經(jīng)過高密池軟化后，對(duì)循環(huán)水排污水進(jìn)行過濾、超濾和反滲透處理，制出含鹽量較低的淡水。反滲透膜處理系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)清洗過濾器裝置和超濾裝置。

一級(jí)反滲透裝置設(shè)置為6套系統(tǒng)，每套都能單獨(dú)運(yùn)行，也可同時(shí)運(yùn)行。裝置設(shè)有程序啟停裝置，停用后能延時(shí)自動(dòng)沖洗。其功能是對(duì)超濾的出水進(jìn)行脫鹽。每套反滲透裝置設(shè)計(jì)處理水量為175立方米/小時(shí)，系統(tǒng)最大制水量為1050立方米/小時(shí)。濃水反滲透裝置設(shè)計(jì)成3套80立方米/小時(shí)的系統(tǒng)。反滲透膜采用濃水反滲透膜，最低脫鹽率99%，進(jìn)水自由氯最高濃度<0.1ppm。反滲透裝置水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

自動(dòng)清洗過濾器裝置

自動(dòng)清洗過濾器裝置為較為先進(jìn)的非介質(zhì)過濾器，過濾器的過濾精度100μm。反洗耗水量只占出水量的0.5%，配合空氣輔助反洗，自耗水量0.2%以下。系統(tǒng)緊湊，占地極小，系統(tǒng)流量可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。過濾器采用時(shí)間或壓差方式進(jìn)行控制，全自動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有自清洗過濾器6臺(tái)，額定處理能力Q=250立方米/小時(shí)。

一級(jí)反滲透自動(dòng)清洗實(shí)施條件：反滲透產(chǎn)水量下降10%～15%；脫鹽率降低10%～15%；壓差（原水進(jìn)水壓力-濃水壓力）增加15%以上。

一級(jí)反滲透自動(dòng)清洗方案見表2。清洗液配置方法：開啟清洗藥箱進(jìn)水閥，向清洗藥箱中注入淡水1.35米（5立方米）；測(cè)藥箱內(nèi)清洗液溫度，清洗液水溫不到25℃，打開電加熱器，加溫至30℃；將清洗藥劑倒入化學(xué)清洗箱中；啟動(dòng)清洗泵，打開清洗液回流閥，循環(huán)攪拌使藥劑完全溶解；檢測(cè)pH值，酸洗藥液pH值為2，堿洗藥液pH值為12，如達(dá)不到要求加藥劑進(jìn)行調(diào)整。

超濾裝置

超濾裝置簡(jiǎn)稱UF，對(duì)自清洗過濾器的出水進(jìn)行深一步過濾，去除水中的顆粒物、懸浮物、有機(jī)物等。出水水質(zhì)達(dá)到濁度≤0.2NTU、SDI≤3，滿足反滲透的進(jìn)水要求。系統(tǒng)超濾膜采用PVDF耐污染壓力式超濾，壓力式立式安裝，膜面積50平方米/支，膜運(yùn)行通量40升/平方米·小時(shí)。本工程設(shè)有壓力式超濾膜超濾數(shù)量6套，設(shè)置在膜車間內(nèi)。單套處理能力250立方米/小時(shí)，回收率≥90%。

超濾裝置啟動(dòng)前檢查：各水泵油位正常，已送電→各水泵進(jìn)出口門已開啟→各水池進(jìn)出口門開啟，各水池液位正常→各手動(dòng)閥門開關(guān)靈活可靠，各氣動(dòng)閥門限位調(diào)整符合要求，已送電→各在線監(jiān)測(cè)儀表具備投運(yùn)條件→各化驗(yàn)儀器、藥品完好齊備→超濾裝置進(jìn)水壓力大于0.25兆帕→自清洗過濾器投入運(yùn)行。

常見故障分析

反滲透膜常見故障

（1）進(jìn)水流量低故障

原因分析：一級(jí)反滲透給水泵、高壓泵有缺陷；反滲透裝置內(nèi)部存有空氣。

處理措施：停機(jī)檢修；停機(jī)沖洗。

（2）脫鹽率降低故障

原因分析：進(jìn)水流量低、壓力低；膜結(jié)垢、老化、破損。

處理措施：開大高壓泵出口手動(dòng)門，調(diào)整進(jìn)水流量、壓力；控制進(jìn)水pH值在7.5；停機(jī)沖洗。

（3）壓差升高故障

原因分析：進(jìn)水溫度低；進(jìn)水壓力高；濃水排放量少；膜污堵；膜結(jié)垢。

處理措施：原水池加裝熱水管；通過調(diào)整高壓泵出口手動(dòng)門，調(diào)整進(jìn)水壓力；調(diào)整濃排水流量；組織清洗。

（4）壓差降低故障

原因分析：進(jìn)水溫度高；進(jìn)水壓力低；濃水排放量大；膜老化。

處理措施：通過調(diào)整高壓泵出口手動(dòng)門，調(diào)整進(jìn)水壓力；調(diào)整濃排水流量。

（5）制水量低故障

原因分析：進(jìn)水溫度低；進(jìn)水壓力低；濃水排放量大；膜結(jié)垢。

處理措施：原水池加裝熱水管；通過調(diào)整高壓泵出口手動(dòng)門，調(diào)整進(jìn)水壓力；調(diào)整濃排水流量；組織清洗。

（6）制水量高故障

原因分析：進(jìn)水溫度高；進(jìn)水壓力低；膜老化。

處理措施：通過調(diào)整高壓泵出口手動(dòng)門，調(diào)整進(jìn)水壓力。

超濾系統(tǒng)故障及處理

（1）膜壓差大故障

原因分析：膜組件被污染；產(chǎn)水流量過高；進(jìn)水水溫過低。

處理措施：查出污染原因，消除污染源；通過調(diào)整進(jìn)水手動(dòng)閥門，調(diào)低產(chǎn)水流量；加裝加熱器。

（2）產(chǎn)水流量小故障

原因分析：閥門開度設(shè)置不正確；流量?jī)x故障；供水壓力太低；進(jìn)水水溫過低。

處理措施：檢查閥門開度符合要求；檢查流量?jī)x，保證正常運(yùn)行；調(diào)整自清洗過濾器功率或者增加過濾器運(yùn)行設(shè)備；加裝加熱器。

（3）產(chǎn)水水質(zhì)較差故障

原因分析：進(jìn)水水質(zhì)超出允許范圍；膜組件發(fā)生破損。

處理措施：檢查進(jìn)水水質(zhì)，主要是濁度、COD、總鐵；更換膜組件。

結(jié)論

鄒縣發(fā)電廠冷卻水塔循環(huán)水試驗(yàn)應(yīng)用了反滲透膜處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過反滲透膜，有效截留水中各種雜質(zhì)和鹽分，從而達(dá)到脫鹽的目的。鄒縣發(fā)電廠通過分析研究了反滲透膜處理系統(tǒng)常見故障，設(shè)備安全可靠運(yùn)行。