【摘 要】通过对南京化学工业园热电有限公司水处理流程和反渗透系统运行控制指标的介绍,为兄弟公司提供参考。对反渗透系统的常见问题进行分析,并提出避免反渗透系统异常的措施。
【关键词】反渗透;应用;分析
反渗透技术是当今最先进、最节能的有效分离技术之一。许多天然或人造的薄膜对于物质的透过具有选择性,当浓水与淡水被一层半透膜隔开时,只有水可以通过而水中盐分却不能通过。自然状态下,水从淡水侧向浓水侧渗入,当渗入达到动态平衡时在浓水与淡水的溶液面产生压差,这个压差称为渗透压,而这个过程称为渗透。如果在浓水侧施加压力以至于超过渗透压,则浓水中的水会通过半透膜渗入淡水侧,这个过程与自然状态下发生的渗透过程正好相反,所以称为反渗透。利用反渗透的分离特性可以有效地除去水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌等杂质。具有能耗低、无污染、工艺先进、操作简便等优点、反渗透技术广泛用于国民经济各个领域。
1.南京化学工业园热电有限公司反渗透技术应用
南京化学工业园热电有限公司二期2*300MW机组,锅炉补给水处理系统流程为:经澄清处理的长江水化学水池化学水泵生水加热器自清洗过滤器超滤超滤水箱高压泵5μm保安过滤器反渗透装置除碳器中间水箱中间水泵阳床阴床混床除盐水箱。
超滤进水加氯点位于生水加热器出水母管,超滤反洗加药点位于超滤反洗水泵出口母管,还原剂加药点位于超滤水箱出水母管,反渗透阻垢剂加药点位于高压泵入口,反渗透低压冲洗泵出口接至保安过滤器与反渗透装置的连接管道上,反渗透浓水进入水工复用水池。
南京化学工业园热电有限公司二期锅炉补给水处理系统,现有设计产水量220t/h的一级二段式反渗透装置3套,产水电导率在3-5μS/cm之间,脱盐率98.2%-99.3%之间,回收率在72%-76%之间,运行方式为24h连续运行。
2.南京化学工业园热电有限公司反渗透系统运行指标控制
超滤产水余氯≈0.***pm
反渗透进水浊度≤0.5NTU
反渗透进水温度在15℃-35℃之间
反渗透进水压力在0.7-1.3MPa之间
反渗透进水余氯≈0ppm
反渗透进水SDI15在0.19-0.56之间
反渗透产水电导率在3-5μS/cm之间
反渗透产水脱盐率98.2%-99.3%之间
反渗透产水回收率在72%-76%之间
反渗透保安过滤器进出口压差在0.03-0.15MPa之间
反渗透一段段间压差在0.08-0.26MPa之间
反渗透二段段间压差在0.04-0.09MPa之间
反渗透清洗条件: 一段压差>0.3MPa
二段压差>0.2MPa
产水量<180t/h
产水电导率>10μS/cm
3.反渗透系统常见问题、分析及对策
3.1反渗透膜污染
反渗透膜污染同时伴随着一段压差上升,主要是由于预处理效果不理想引起,一般污染的位置在一段的第一只膜,可通过化学***清洗或离线清洗的方法去除污染物,恢复或部分恢复反渗透膜的性能。
3.2反渗透膜结垢
反渗透膜结垢同时伴随着二段压差上升,主要是由于浓差极化现象引起,一般结垢的位置在二段的最后一只膜,可通过化学***清洗或离线清洗的方法去除垢量,恢复或部分恢复反渗透膜的性能。
3.3产水量下降
反渗透进水温度降低会使产水量下降,一般进水温度低于17℃会有明显影响。
反渗透一段污染会使产水量下降。
反渗透二段结垢会使产水量下降。
3.4压差超标
一段压差超标主要是因为一段污染所致
二段压差超标主要是因为二段结垢所致
3.5保安过滤器滤芯频繁更换
保安过滤器滤芯频繁更换主要是因压差在很短时间内上升至上限所致。
投运初期保安过滤器滤芯频繁更换一般是因为基建时残留在系统的杂物所致。
在运的反渗透保安过滤器滤芯频繁更换一般是因为预处理效果差所致。可能是预处理的残留药剂对滤芯造成的污染,可能是反渗透进水水箱及系统滋生大量细菌带入了滤芯,可能是滤芯选型不合理,也可能是保安过滤器滤芯不能适应进水压力而发生变形,导致压差上升。
3.6反渗透频繁清洗
反渗透一段污染和二段结垢是造成反渗透频繁清洗的主要原因,一般正常的化学清洗间隔在反渗透装置累计运行800-1500小时左右,夏季清洗间隔长一些,冬季短一些,这是因为反渗透膜夏季化学清洗效果要大大好于冬季和夏季进水温度对膜通量有利的原因。
避免反渗透频繁清洗的主要方法是尽可能减缓一段污染和二段结垢的速度和降低污染和结垢的程度。加强对预处理杀菌效果的控制和避免还原剂过量加入是有效减缓一段污染的主要方法。选择膜厂家认可的阻垢剂,按照阻垢剂供应商加药指导进行加药,以及运行人员的规范操作,是有效减缓二段结垢的主要方法。
对于制供水量较大的热电厂,反渗透装置可能会24小时连续运行,但一定要做到每套装置每天进行一次停运冲洗和一次投运冲洗。
3.7产水电导率上升
反渗透膜袋破裂会导致产水电导率上升,可以通过对每个压力容器的产水电导进行分析去判断。
夏季水温对膜通量和膜截污能力的影响,也会导致产水电导率上升。
反渗透膜氧化,也会导致产水电导率上升。因此,运行中一定要对反渗透进水的氧化剂还原掉,但还原剂不是加得越多越好。
4.避免反渗透系统异常的措施
(1)设备选型阶段尽可能选择业绩和口碑都好的厂家,反渗透膜和压力容器一定要选国际知名品牌,所选型号一定要适应于本厂源水水质和制水量。好的厂家在水泵、气动阀、加药设备及其他附件上的配置会考虑设备运行安全可靠多一些,不会为迎合客户或节约成本而配用一些质量差的附属设备。这一点,可能会对基建费用带来稍许的增加,但相对于生产中因设备故障而造成的损失,还是非常值得的。
(2)设计阶段一定要选一个有经验的专工全程参与对系统设计的审核,并及时提出修改建议,尽可能避免因设计不合理造成的后期技术改造。事实证明,后期技术改造比前期设计变更在设备布置、管道走向要难得多,而且有的改造在系统建成后是根本无法进行的。
(3)程控系统及逻辑一定要由工艺厂家一并来做,避免程控公司对工艺的不熟悉,以及与工艺厂家配合沟通不充分,而造成程序逻辑不合理或不能对系统进行有效保护的问题。一般来讲,业绩和口碑都好的工艺厂家在长期的调试实践中,对自己产品可能存在的问题以及用户使用过程中可能出现的问题,都积累了大量丰富的经验,并根据这些问题在程序设计上做了有效的防范和保护,而这些资料他们是决不会与其他程控公司去分享的。
(4)反渗透装置的预处理是非常关键的,应根据本厂源水水质的特点(如地表水在不同季节的变化情况、水源周边具有污染风险的企业布置情况等),配套适合自己的预处理系统,避免因预处理设备达不到预处理效果造成的反渗透故障。
【参考文献】
[1]冯逸仙.反渗透水处理系统工程.中国电力出版社.
[2]周柏青.全膜水处理技术.中国电力出版社.
[3]张葆宗.反渗透水处理应用技术.中国电力出版社.
[4]南京化学工业园热电有限公司化学运行规程.南京化学工业园热电有限公司.
作者简介:车德顺,男,就职于国网能源宝清煤电化有限公司运行生产技术部。
曹连元,男,就职于国网能源宝清煤电化有限公司运行生产技术部。
转载请注明出处学文网 » 反渗透技术的应用与分析