【摘 要】針對電廠鍋爐用水量及水質要求，介紹電廠化學車間反滲透系統(tǒng)運行技術，主要介紹反滲透化學清洗技術。同時針對車間反滲透除鹽設備運行幾年來存在的缺陷，造成水質及性能下降的問題，進行技術分析，并結合系統(tǒng)擴容進行了技術改造，取得了明顯效果。

【關鍵詞】反滲透；技術改造；化學清洗

反滲透除鹽水處理工藝采用無相變的物理方法，它在諸多方面具有傳統(tǒng)的水處理方法所沒有的優(yōu)點：其系統(tǒng)簡單，操作方便，性能穩(wěn)定，運行費用低，不耗酸、堿，相應的腐蝕和環(huán)境污染問題也少；產(chǎn)品水水質穩(wěn)定，無忽高忽低的波動，對電廠鍋爐及汽輪機的正常運行極為有利。

我公司反滲透除鹽裝置建成投產(chǎn)，反滲透膜元件選用普羅名特CPA3-8040型膜元件，改造后共174只膜元件，系統(tǒng)進行二級除鹽處理，一級處理分成兩組膜堆分別為一級膜1#堆，共12個膜桶72個膜元件；一級膜2#堆，共8個膜桶48個膜元件；二級處理為一組膜堆，共9個膜桶54個膜元件。

1、化學車間工藝流程

原水→換熱器→袋式過濾器→超濾→預處理水箱→袋式過濾器→高壓泵→一級膜堆→除碳器→中間水箱→袋式過濾器→高壓泵→二級膜堆→外送

2、反滲透系統(tǒng)維護及化學清洗

針對影響反滲透性能的因素，從投運開始根據(jù)運行及水質需求逐漸改進并制定了合理的工藝參數(shù)，包括膜堆進水水質（SDI值<3.5）、操作壓力、水通量、溫度（25℃）、回收率等，根據(jù)鍋爐用水供需平衡對反滲透膜堆設計了4種調整方案，供運行人員對膜堆進行調整，解決了運行初期膜堆不能連續(xù)運行等控制難題，大大降低了因間斷運行，導致預處理系統(tǒng)水質波動、水耗、電耗超高，工作人員勞動強度大等缺點。

目前通過對工業(yè)進水的pH值、電導率的監(jiān)控，設定阻垢劑的加藥量等，保證膜系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，從而延長反滲透膜系統(tǒng)運行周期。達到運行周期后，反滲透膜系統(tǒng)會出現(xiàn)結垢、污染現(xiàn)象，致使水通量降低、脫鹽率下降、制水成本升高。因此在日常運行過程中，通過對階段性控制參數(shù)建立詳細的數(shù)據(jù)檔案，及時準確地判斷膜堆的運行工況及化學清洗周期，同時根據(jù)各段的壓力上升趨勢來確定污染情況和化學清洗藥品的種類。

2.1膜系統(tǒng)滿足以下條件時進行化學清洗

產(chǎn)品水質降低10%～15%；鹽透過率增加10%～15%；使用壓力增加10%～15%；RO各段間的壓差增加明顯；在正常壓力下如產(chǎn)品水流量降至正常值得85%～90%。

2.2化學清洗工藝的確定

通過近幾年來對污染物的分析及摸索，確定了車間反滲透系統(tǒng)的一般化學清洗藥品，它們是：酸洗為檸檬酸，用氨水調節(jié)pH值，堿洗為乙二胺四乙酸二鈉、十二烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉，用Na（）H調節(jié)pH值。在化學清洗過程中要求對進膜藥液濃度、溫度（35℃～40℃）、pH值（酸洗不低于2.0，堿洗不高于12.0，以免對膜元件造成損害，特別在溫度較高時更應注意）、壓力等進行嚴格控制，針對清洗液的顏色及pH值變化趨勢確定進藥總量，使其低壓下在濃水外側充分清洗，直至清洗液與原液保持一致方可進入下一步驟循環(huán)、浸泡。根據(jù)循環(huán)、浸泡后的pH值變化趨勢確定化學清洗結束時間。進入低壓沖洗階段，在沖洗徹底結束后投入運行，觀察運行效果，總結相關數(shù)據(jù)，指導下一步的維護措施及改進辦法。

由于運行維護得當，目前膜堆的化學清洗周期控制在一級膜堆六個月，二級膜堆一年以上，完全達到最佳設計。且針對公司進水水質特點總結了一套成熟可靠的化學清洗方案，使其完全可以達到恢復膜堆性能的作用。

2.3反滲透裝置的停用保護

反滲透裝置短期停運期間，應每隔12～24h對反滲透膜組件進行沖洗，沖洗時間約3min。

在正常情況下，反滲透裝置的停用不得超過72h，停用期間每天用反滲透產(chǎn)品水進行一次沖洗，沖洗時間3min。停機時的低壓沖洗，排除壓力容器中的濃水，防止空氣進入。沖洗時不能含有任何化學藥劑，尤其是阻垢劑。

在反滲透裝置停運期間，周圍環(huán)境溫度不得低于5℃，防止壓力容器內(nèi)溶液凍結，也不得高于45℃，避免膜降解加速。系統(tǒng)停機期間，溫度保持在5℃～45℃之間。低溫有利于膜元件的保存，但應防止系統(tǒng)結冰凍結。

在條件允許情況下，為了確保能避免微生物在系統(tǒng)內(nèi)繁殖，可以用含有1. 0%亞硫酸氫鈉的溶液沖洗反滲透系統(tǒng)，如果同時用這種溶液浸泡膜元件，效果更好，重復沖洗周期也將相應延長。

3、反滲透系統(tǒng)的改造

3.1改造原因

3.1.1膜元件更換原因分析

近幾年在運行過程中發(fā)現(xiàn)膜堆出力不足現(xiàn)象日益嚴重，膜堆初始運行狀態(tài)下，在25℃時高壓泵前端進水壓力為8～9kg，膜堆制水量為60t，為滿足生產(chǎn)供水需求改造前壓力調至14kg，制水量為52t，同時溫度已提高至28℃，而高壓泵壓力上限為15kg.已無法繼續(xù)增加；同時各段出水水質惡化，化學清洗頻次增加。在對單個膜桶進行逐個水質分析過程中，不難看出，改造前一級膜堆各項水質指標逐年下降、脫除率逐年遞減，出水水質已不能滿足二級膜制水要求，從而也影響二級膜堆制水率及出水指標。

二級膜堆為反滲透系統(tǒng)的二級處理，改造前二級膜出水各項指標脫除率迅速下降，同時由于前端一級膜堆出水水質較差，二級膜也受之影響。其次由于二級膜出水出現(xiàn)硬度，而硬度指標對鍋爐產(chǎn)生影響較大，則對膜桶進行內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)膜元件老化嚴重，內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，端頭變形、爆裂等情況，從而可判斷二級膜膜桶已受損嚴重。通過數(shù)據(jù)及現(xiàn)象分析確定將反滲透一級膜1#堆及二級膜所有膜元件進行更換。

通過嚴寒期水平衡數(shù)據(jù)表明，改造前二級膜出水量按每小時55t計算，可以滿足鍋爐用水需求，而此工況下，出水水質較差，長時間運行影響鍋爐熱效應，不利于鍋爐經(jīng)濟運行。因此為保證公司內(nèi)部供水平衡和經(jīng)濟運行將二級膜進行擴容，且擴容2根膜桶共12根膜元件。

3.2改造后效果

通過更換一級膜l#堆及二級膜膜元件和擴容二級膜堆，公司化學車間從水質各項脫除率及用水需求上得到很大改觀。此次更換的膜元件為海德能公司CPA3系列產(chǎn)品，此系列膜元件是在低壓操作運行時，實現(xiàn)兼顧高脫除率和高透水量的復合聚酰胺反滲透膜，該膜具有卓越的去除Si02、TOC的能力，且系統(tǒng)壓差大幅度降低并提高耐污堵性能。

4、結論

通過本次反滲透系統(tǒng)改造，經(jīng)使用后各項性能達到預期要求，保證整個熱力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。