火電廠反滲透系統(tǒng)污堵原因分析

火電廠反滲透系統(tǒng)污堵原因分析

0反滲透污堵系統(tǒng)的優(yōu)缺點滲透（ro）技術是一種以壓力為推動力的膜分離技術。它具有效率高、占地面積小、運營成本低等優(yōu)點。廣泛應用于化工、能源、制藥、冶金、食品、市政項目等領域。本文以某沿海火電廠(以下簡稱火電廠)反滲透水處理系統(tǒng)為例，針對該系統(tǒng)的污堵問題進行了多角度分析，探討了污堵原因，提出了針對性解決方案，在解決本次反滲透污堵故障的同時也提出了長期穩(wěn)定運行建議，可為類似問題的處理提供參考。1反滲透系統(tǒng)制水系統(tǒng)火電廠采用河水作為鍋爐補給水水源，以超濾-反滲透-離子交換工藝為核心的預處理系統(tǒng)進行處理，制得符合要求的除鹽水。該預處理系統(tǒng)中，反滲透系統(tǒng)在20℃狀態(tài)下的額定制水能力為4×150m反滲透系統(tǒng)制水流程為超濾產水泵(即反滲透給水泵)-阻垢劑加藥點-還原劑加藥點-SDI測點-反滲透保安過濾器-反滲透高壓泵-反滲透膜組件-反滲透產水箱-反滲透產水泵-離子交換處理系統(tǒng)。來水在超濾系統(tǒng)前投加NaClO殺菌劑以防止菌藻滋生，反滲透系統(tǒng)投加NaHSO火電廠反滲透系統(tǒng)運行控制要求一段壓差<0.3MPa,進水SDI2反滲透分段清洗2020年7月至8月期間，火電廠反滲透系統(tǒng)在出水流量基本穩(wěn)定的情況下，一段壓差異常頻繁快速升高，化學清洗周期由15d減小至在5～6d(見圖1)。其中7月20日20時至7月24日4時期間，反滲透一段壓差由0.149MPa快速上升至0.278MPa,已十分接近一段壓差的報警值。頻繁化學清洗極大影響了系統(tǒng)的正常制水，周期制水量由18萬～20萬t下降至3萬～5萬t(見表1),最低時僅為3.4萬t。異常運行期間進水SDI不僅如此，在此期間反滲透保安過濾器壓差上升快速，3周內即由23kPa上升至107kPa。更換濾芯后壓差恢復至19kPa,但在2周內又快速增大至110kPa,濾芯更換周期較之前的3個月大幅縮短。初步判斷是反滲透膜污堵導致了反滲透膜一段壓差和濾芯壓差的異常快速升高。3關于高校排水、廢水堵塞的原因3.1反滲透膜組件分析取反滲透系統(tǒng)一段膜殼內首尾兩支反滲透膜組件進行標準化性能測試，檢測結果如表2所示。反滲透膜組件實際脫鹽率較正常值(99.2%～99.8%)略有下降，實際產水量0.63m拆開反滲透膜組件進行宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)進水側膜表面附著了一層黃褐色粘稠物質(見圖2),有明顯的腥臭味。類似的污染物也在反滲透進水母管、反滲透保安過濾器出口管和保安過濾器濾芯發(fā)現(xiàn)，但未在還原劑加藥點之前的管路及設備發(fā)現(xiàn)類似污染物。3.2污染物成分分析在反滲透膜表面和保安過濾器濾芯對污染物進行取樣并進行能譜分析(表3),成分分析結果表明：污染物元素組成以C、O、N為主，三種元素質量分數(shù)之和超過了90%,Ca、Mg、Fe等易造成堵塞的物質含量很少，推斷污染物主要成分為有機物及微生物。3.3細菌污染檢測為探究水中微生物的來源，在超濾進水口、超濾出水口、超濾水箱及反滲透保安過濾器進水口取水樣進行菌落總數(shù)培養(yǎng)檢測。檢測結果如表4所示，超濾進出口及超濾水箱菌落總數(shù)均未檢出，保安過濾器進口菌落總數(shù)達到2000CFU/mL。該結果表明，超濾水箱出口至保安過濾器進口段受到細菌污染。超濾水箱及之前系統(tǒng)中的溶液帶有一定濃度NaClO殺菌劑，能夠有效防止微生物的過度滋長。超濾水箱后的管路中設置了還原劑加藥點，通過投加NaHSO4反滲透化學清洗工藝優(yōu)化(1)對反滲透保安過濾器進行離線和在線殺菌處理。在保安過濾器退出運行，如反滲透化學清洗時或濾芯更換時，對過濾器內部進行非氧化性殺菌劑浸泡處理。將更換下來的保安過濾器濾芯，通過堿洗、次氯酸鈉洗、酸洗等不同方法深度清洗，延長保安過濾器使用壽命。(2)對反滲透膜系統(tǒng)進行殺菌和清洗，除去已有污染物，并調整反滲透化學清洗方案中的用藥量及用藥種類，能夠按需實現(xiàn)附著微生物的殺滅和剝離。(3)對超濾水箱出口管道進行殺菌處理。反滲透進口有一段是公用母管，制水設備不能停運，只能進行在線殺菌處理，對管道的殺菌操作比較復雜。停運氧化性殺菌劑和還原劑，在還原劑加藥點投加100mL/m(4)將還原劑加藥點改造至反滲透保安過濾器進口處，使一級反滲透母管內的水帶有次氯酸鈉，提升次氯酸鈉的殺菌效果。值得注意的是，這種改造將導致次氯酸鈉與還原劑的反應時間大幅縮短，可能會使一級反滲透進水帶有余氯，應設置進水ORP表實時監(jiān)測進水氧化性。(5)將在線清洗管路從反滲透膜進口前移至反滲透保安過濾器進口管段，以匹配還原劑加藥點后移的改造，降低保安過濾器清洗和保安過濾器濾芯更換頻率。(6)在反滲透系統(tǒng)進水母管設置紫外殺菌裝置，對添加還原劑之后的反滲透進水進行深度殺菌處理，減緩反滲透膜的微生物污染速率。5優(yōu)化措施的效果在采取上述優(yōu)化措施后，反滲透系統(tǒng)恢復正常運行，平均化學清洗周期達到15～18d,平均周期制水量達18.6t(圖3)。進水SDI6反滲透污堵問題對火電廠反滲透系統(tǒng)污堵原因進行了分析，結果表明：由于還原劑加藥點設置不合理、原有在線清洗未著重考慮微生物污染，使夏季地表水中的微生物在反滲透保安過濾器、膜元件及配套管路大量滋生，并導致了反滲透系統(tǒng)的異常運行，嚴重影響了制水效率。通過改變還原劑加藥點及采用在線清洗管路，增設了進水母管紫外殺菌裝置，并對反滲透系統(tǒng)進行了徹底的殺菌處理，使得系統(tǒng)平均化學清洗周期增大至15～18d,保安過濾器壓差穩(wěn)定在20kPa,進水SDI反滲透污堵頻繁發(fā)生于生產生活中的各類反滲透系統(tǒng)，應首先分析