超濾系統(tǒng)進(jìn)水壓強異常升高原因分析及對策

1、超濾系統(tǒng)進(jìn)水壓強異常升高原因分析及對策綜述：超濾正常反洗及加強清洗對超濾系統(tǒng)運行非常重要，超濾反洗時要密切注意超濾反洗流量和反洗進(jìn)水壓強，目前現(xiàn)場配置的反洗水泵出力為350m3 / h （1用1備），建 議正常反洗時啟動兩臺反洗水泵，通過調(diào)節(jié)反洗水泵頻率，在保證反洗進(jìn)水壓強小于0. 3MPa情況下，使其反洗膜通量達(dá)到250300L /（ m2°h）。1超濾系統(tǒng)1 . 1超濾系統(tǒng)簡介某電廠2X660MW超超臨界機組鍋爐補給水處理系統(tǒng)流程為：河水t高密度沉淀池t化學(xué)水泵t纖維過濾器t超濾系統(tǒng)t反滲透系統(tǒng)t離子交換系統(tǒng)。預(yù)脫鹽系統(tǒng)采用超濾和一級反滲透膜法處理系統(tǒng)，超濾裝置共設(shè)2套，采用內(nèi)壓

2、式錯流過濾方式，單套出力為90m3 /h，每套超濾裝置的核心部分為36支濱特爾公司生產(chǎn)的內(nèi)壓式AquaflexHPSXL55 PVCO . 8中空纖維膜組件，其膜絲材質(zhì)為聚醚砜和聚乙烯吡咯烷 酮共混物，膜絲孔徑 <0 025 m，膜絲直徑0 . 8mm，組件外徑200mm，相對截留分子質(zhì) 量100000 ,有效膜面積 55m2 ,組件長度1537mm ,出水SDI<2. 0,出水濁度 <0 20NTU , 最高進(jìn)水壓強<0 30MPa，反洗進(jìn)水壓強 <0 30MPa，連續(xù)運行pH范圍212。1 . 2超濾系統(tǒng)運行方式超濾系統(tǒng)運行過程中運行 30min進(jìn)行1次水反洗

3、（將上述過程簡寫為制水+水反洗）。制水+水反洗連續(xù)運行 25次后進(jìn)行1次堿氯（加堿和次氯酸鈉）反洗和酸反洗，隨后，重 新開始以上循環(huán)過程。超濾系統(tǒng)正常運行時運行及反洗方式見表1。表1超濾運行及反洗方式工藝順運行及反洗方時間/ s序式1正沖302運行18003上正沖154下正沖155下正沖+反洗60c6下正沖157加堿氯反洗60 8浸泡6009反洗60010加酸反洗60 :11浸泡60012反洗6002超濾進(jìn)水壓強異常升高原因查找及分析超濾系統(tǒng)自2014年10月28日正式投運以來，1號、2號超濾進(jìn)水壓強一直保持在0. 10MPa左右，跨膜壓差一直保持在0. 04MPa左右，2015年6月20日1

4、號、2號超濾系統(tǒng)進(jìn)水壓強突然異常升高至0. 25MPa，同時1號、2號超濾的跨膜壓差也異常升高至0. 16MPa左右，超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量嚴(yán)重下降，直接影響機組的正常生產(chǎn)運行。2015年6月20日，多次水反洗和加強清洗（堿氯反洗、鹽酸反洗）后，超濾進(jìn)水壓 強及跨膜壓差下降很小，產(chǎn)水量無法恢復(fù)，初步判斷超濾膜污堵。2 . 1原因查找2 . 1 . 1超濾膜檢查2015年6月20日，拆開2號超濾裝置端頭一支超濾膜進(jìn)行檢查，膜端蓋打開后，檢 查超濾膜表面發(fā)現(xiàn)：（1）超濾膜絲基本完好無斷絲；（2）膜絲進(jìn)出水端覆蓋著一層黃褐色的污染物；（3）污染物用布可輕輕抹去，抹去后膜絲斷面存在著一些斑點狀的污染殘留。2

5、. 1 . 2超濾進(jìn)水濁度檢查2015年6月20日1號、2號超濾污堵前進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜差壓趨勢見圖 1、0.30025-進(jìn)水濁度進(jìn)水壓強跨膜爪菱0200J50J0005 *15:20 16:20 17：20 18：20 19:20 20；20 21:20 22；20時間圖i: i號超濾污堵前進(jìn)水濁度、壓強及壓差nHzm-目$20 16：20 17；20 1&20 19：20 20:20 21*20 22：20時間圖2 : 2號超濾污堵前進(jìn)水濁度、壓強及壓差由圖1、圖2可以看出，1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差隨著超濾的進(jìn)水濁度增大而同時快速增長（運行過程中 1號、2號超濾進(jìn)水流

6、量保持為 100m3 /h），超濾污堵前進(jìn) 水濁度由4.41NTU增長至13.93NTU ,1號超濾的進(jìn)水壓強和跨膜壓差在 7h內(nèi)由0.09、0. 03MPa分別增長至0. 25、0. 16MPa ,2號超濾的進(jìn)水壓強和跨膜壓差在7h內(nèi)由0.08、0. 03MPa 分別增長至 0. 25、0. 17MPa。2. 1. 3原水預(yù)處理系統(tǒng)運行工況檢查檢查原水預(yù)處理系統(tǒng)運行情況發(fā)現(xiàn)，2015年6月20日14時20分至22時20分原水預(yù)處理進(jìn)水濁度為 7NTU左右，出水濁度為19NTU左右，高密度沉淀池混凝劑聚合氯化鋁 投加質(zhì)量濃度為10mg / L左右、殺菌劑未投加，高密度池出水渾濁，出水?dāng)y帶很細(xì)小

7、的黃 色絮狀磯花，高密度沉淀池出現(xiàn)翻池現(xiàn)象，超濾污堵前進(jìn)水濁度已經(jīng)超過了原水預(yù)處理進(jìn)水 濁度。2 . 1. 4超濾反洗工況檢查檢查發(fā)現(xiàn)超濾反洗水流量為 200m3 / h,遠(yuǎn)小于超濾膜廠家建議的 495m3 /h,超濾反 洗加次氯酸鈉溶藥箱藥液無刺激性氣味， 分析次氯酸鈉中有效氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 結(jié)果為 2以 下,遠(yuǎn)低于 10 的控制指標(biāo)。2 2 原因分析 從超濾污堵前運行情況、膜端蓋檢查情況、原水預(yù)處理系統(tǒng)運行工況及超濾反洗工況 檢查,分析此次超濾進(jìn)水壓強異常升高的原因如下：（1） 原水預(yù)處理出水濁度升高, 鋁鹽在超濾系統(tǒng)內(nèi)的二次沉積是此次超濾進(jìn)水壓強異 常升高的主要原因。 因為來水屬于低濁度水

8、, 超濾進(jìn)水壓強異常升高前, 預(yù)處理混凝劑聚合 氯化鋁加藥量過高,導(dǎo)致聚合氯化鋁的水解、擴散、絮凝過程及其絮凝體沉降速度均較慢, 聚合氯化鋁水解產(chǎn)物隨高密度沉淀池出水進(jìn)入鍋爐補給水系統(tǒng),在流速較低區(qū)域即超濾系統(tǒng) 析出,產(chǎn)生了鋁鹽的二次沉積。（2）原水沒有加殺菌劑, 導(dǎo)致水中的有機物及鋁鹽絮凝體等與生物黏泥通過物理吸附 或化學(xué)作用,形成的混合物加劇了超濾膜的污堵。（3）超濾反洗膜通量偏小導(dǎo)致反洗產(chǎn)生的水剪切力沒能有效地去除膜表面覆蓋污垢； 次氯酸鈉溶液中有效氯濃度過低, 達(dá)不到化學(xué)加強清洗效果, 導(dǎo)致附著在膜表面的微生物不 能有效清除。3 措施及結(jié)果3 1 措施311超濾化學(xué)清洗2015 年 6

9、 月 21 日對超濾進(jìn)行了化學(xué)清洗, 先采用的堿氯洗 （氫氧化鈉次氯酸鈉） , 循環(huán)清洗過程中pH控制為12左右，次氯酸鈉質(zhì)量濃度為 400mg /L,溫度控制為3035°C, 循環(huán)時間為 2h ,循環(huán)結(jié)束后浸泡 12h 左右,最后將系統(tǒng)沖洗至出水 pH 為 7 0 左右。堿氯洗完畢后進(jìn)行酸洗（檸檬酸）,循環(huán)清洗過程中 pH 控制為 2 左右,溫度控制為 3035 C,循環(huán)時間為2h，循環(huán)結(jié)束后浸泡12h左右，最后將系統(tǒng)沖洗至出水 pH為7 . 0 左右。2015 年6月22 日化學(xué)清洗結(jié)束后,超濾投運, 1 號、 2號超濾清洗后進(jìn)水濁度、進(jìn) 水壓強及跨膜差壓趨勢見圖 3、圖 4。8

10、0.160J217：00 18:00 19:00 20:00 21：00 22:00 23:00 時間04OB80Edlw*-亠進(jìn)水濁度進(jìn)水壓力 任跨膜壓差圖3 : 1號超濾清洗后進(jìn)水濁度、壓強及壓差12On8aHIo*進(jìn)水濁度f進(jìn)水用強4跨膜壓怎己NZWUO 6 4 2 017:00 18：00 19：00 20：00 21：00 22：00 23:00時間圖4 : 2號超濾清洗后進(jìn)水濁度、壓強及壓差由圖3、圖4可以看出，超濾化學(xué)清洗后1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差均分別降 至0. 10、0. 05MPa左右，清洗效果明顯，超濾進(jìn)水濁度因為原水預(yù)處理系統(tǒng)的調(diào)整也有 大幅度下降。3. 1.

11、2降低預(yù)處理混凝劑加藥量控制混凝劑加藥量為小型試驗確定的35mg / L,保證高密度出水濁度小于 3NTU ,同時原水中加入次氯酸鈉，控制次氯酸鈉質(zhì)量濃度為35mg / L o3. 1. 3提高反洗流量在保證超濾反洗進(jìn)水壓強小于0. 30MPa的情況下，提高其反洗流量至 495m3 /h。3. 1 . 4提高反洗流量控制次氯酸鈉溶液濃度10 %）。更換超濾反洗用次氯酸鈉溶液罐溶液，使其有效成分達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)（3. 2結(jié)果經(jīng)過采取上述措施后，超濾系統(tǒng)運行1個月后1號、2號超濾進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜壓差趨勢見圖 5、圖6 （以2015年7月18日至2015年7月24日每天9時為例）。,64-2OI

12、SO7-18201S07-20進(jìn)水濁度進(jìn)水壓強"士跨膜床左(16050403020J1102015-07-22 20IS07-24pLNmw時間圖5 : 1號超濾運行進(jìn)水濁度、壓強及壓差0.60.4060.5040.30.2+進(jìn)水濁度十進(jìn)水圧強02亠跨膜壓差M 合 f ' 土 * b2017-07-18 2017-07-202017-07-22 2017-07-24時間圖6 : 2號超濾運行進(jìn)水濁度、壓強及壓差由圖5、圖6可以看出，超濾系統(tǒng)運行1個月后1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差， 均分別為0 10MPa和0. 03MPa左右，超濾進(jìn)水濁度因為原水預(yù)處理系統(tǒng)的持續(xù)調(diào)整和 監(jiān)督而降至0 5NTU左右，運行過程中超濾系統(tǒng)進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜壓差均保持穩(wěn)4結(jié)論及建議(1 )原水預(yù)處理系統(tǒng)的正常運行是超濾系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，應(yīng)加強高密度沉淀池進(jìn)出水溫度、濁度、pH等項目監(jiān)督并及時進(jìn)行調(diào)整， 在保證高密度沉淀池出水合格的情況下， 應(yīng)盡量降低混凝劑加藥量。(2) 超濾進(jìn)水中含有適量的殺菌劑，可以減緩超濾膜的污染，保持超濾系統(tǒng)運行穩(wěn)定， 同時考慮到超濾后續(xù)為反滲透系統(tǒng)，建議超濾進(jìn)水殺菌劑可換成非氧化性殺菌劑。超濾反洗時要密切注意超濾350m