雷新星，呼建棟

（延安石油化工廠，陜西延安 727406）

1 除鹽水系統(tǒng)概況及反滲透系統(tǒng)工藝流程

延安石油化工廠除鹽水裝置以拓家河水庫(kù)和南溝門水庫(kù)為水源，采用超濾+反滲透+陰陽(yáng)離子交換器+混合離子交換器作為處理工藝，除鹽水設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為400 m3/h，主要負(fù)責(zé)鍋爐裝置的除鹽水供給。

本系統(tǒng)中最重要的脫鹽裝置是反滲透裝置，反滲透裝置的脫除率90%以上，對(duì)中性的二氧化硅和相對(duì)分子質(zhì)量300以上的微量有機(jī)物具有較高的脫除率，并可去除絕大部分的膠體、有機(jī)物、微生物等雜質(zhì)，回收率可達(dá)到75%左右。所以反滲透運(yùn)行正常與否直接影響到后續(xù)工況的陰陽(yáng)床及混床的正常運(yùn)行，對(duì)反滲透裝置良好的運(yùn)行管理，為保證我廠除鹽水的正常供給提供了先決條件。

1.1 反滲透系統(tǒng)工藝流程（見(jiàn)圖1）

圖1

1.2 反滲透工作原理（見(jiàn)圖2）

圖2

1.3 現(xiàn)狀（如圖3）

圖3

反滲透技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存一定風(fēng)險(xiǎn)，最主要的是反滲透膜在運(yùn)行過(guò)程中的堵塞及膜的氧化。緩解此類問(wèn)題，必須在原水預(yù)處理上和日常運(yùn)行管理上作工作。我們通過(guò)采取控制反滲透系統(tǒng)進(jìn)水pH在6.8～7.2、加強(qiáng)反滲透進(jìn)水余氯檢測(cè)、根據(jù)不同污染物調(diào)整清洗方案等措施，減少濃水排放，優(yōu)化反滲透系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等，使五套反滲透綜合脫鹽率達(dá)到90%左右，為我廠節(jié)能降耗做出了積極貢獻(xiàn)。

2 常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 原水水質(zhì)的影響（見(jiàn)表1）

表1 拓家河水庫(kù)與仙雞河原水水質(zhì)分析對(duì)比表

上述三個(gè)水源，2011年底前以拓家河、沮河混合使用，2011年底～2016年以拓家河為主、沮河為輔，2016年7月至今以南溝門為主。除鹽水預(yù)處理系統(tǒng)很大程度的去除原水中帶來(lái)的微生物、有機(jī)物、膠體等，但并不能全部去除，過(guò)濾器對(duì)溶解態(tài)的膠體、粒子態(tài)的鹽類不具有脫除能力。三種生產(chǎn)方案不同，由于水源不同，反滲透進(jìn)水水質(zhì)差別較大，受到的污染和結(jié)垢、運(yùn)行周期、產(chǎn)水質(zhì)量都不同。

2.2 反滲透膜被氧化

反滲透系統(tǒng)進(jìn)水溫度在25℃左右，反滲透裝置內(nèi)水流速度舒緩，很適合微生物和細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。為了除去細(xì)菌和微生物，在預(yù)處理系統(tǒng)中一般都要加入過(guò)量的氧化性殺菌劑（NaClO），以徹底除去細(xì)菌和微生物。不過(guò)帶有游離氯的水與反滲透膜元件接觸，會(huì)使膜元件氧化使其性能下降而且無(wú)法恢復(fù)，所以必須在反滲透進(jìn)水進(jìn)入過(guò)濾器前加入適量還原劑Na2HSO3，以去除游離的氯，但是在實(shí)際運(yùn)行中由于在線儀表顯示出現(xiàn)偏差、加藥泵故障造成加藥量不穩(wěn)等因素，造成余氯進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，氧化膜元件，致使脫鹽率降低，膜的使用壽命明顯降低,膜被氧化。

2.3 反滲透膜污染、結(jié)垢

反滲透膜在運(yùn)行過(guò)程中，濃水一側(cè)會(huì)不斷累積膠體、細(xì)菌、大分子、水垢等物質(zhì)，如果不及時(shí)清除就會(huì)引起系統(tǒng)脫鹽率降低，產(chǎn)水量下降等問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的膜污染而難以恢復(fù)，甚至膜報(bào)廢。

2.3.1 無(wú)機(jī)物結(jié)垢

例：2017年12月底我車間反滲透系統(tǒng)進(jìn)水的pH值、碳酸鹽濃度分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 反滲透進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)值對(duì)比表

從表2可知：現(xiàn)階段反滲透進(jìn)水pH值、碳酸鹽濃度較設(shè)計(jì)值高,屬于結(jié)垢型水質(zhì)，碳酸鈣沉淀易對(duì)反滲透膜造成了污堵。

2.3.2 膠體、顆粒沉積

預(yù)處理系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，溶解性硅的過(guò)飽和態(tài)及聚合物產(chǎn)生硅凝膠層垢后，并與金屬氫氧化物締合或有機(jī)物締合污垢，造成反滲透系統(tǒng)膠體、顆粒物的污染。

2.3.3 微生物污染

反滲透控制余氯來(lái)抑制微生物的滋生，但是余氯有較強(qiáng)的氧化性，要求余氯≤0.1，這給微生物的生存繁殖提供了有利的環(huán)境。微生物生長(zhǎng)及排泄出的酸性粘泥會(huì)堵塞膜的微孔，使壓差上升；反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期使用氧化型殺菌劑，致使微生物產(chǎn)生抗藥性，出現(xiàn)微生物污染。

3 采取措施

3.1 原水水質(zhì)的影響

原水水質(zhì)的差別，直接對(duì)反滲透運(yùn)行周期、產(chǎn)水質(zhì)量、產(chǎn)水率等構(gòu)成影響。我廠對(duì)此高度重視，先后三次調(diào)整除鹽水生產(chǎn)方案，后改為用水庫(kù)供水，停止水源泵房從河道取水進(jìn)一步優(yōu)化原水水質(zhì)，提高了生產(chǎn)、消防用水水質(zhì)，降低了用水設(shè)備的腐蝕，為裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了保障。

3.2 反滲透膜被氧化

1）對(duì)還原劑加藥泵加藥劑量進(jìn)行定期標(biāo)定，若加藥泵故障，應(yīng)及時(shí)修理；對(duì)余氯在線儀表校正，確保其準(zhǔn)確性；保證化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；調(diào)整化驗(yàn)頻次。

2）嚴(yán)格按照各藥劑比例配制清洗液，控制要求pH值。在pH值調(diào)節(jié)中，使用氨水來(lái)提高pH，使用鹽酸來(lái)降低pH值。

3.3 反滲透膜的污染與結(jié)垢處理

3.3.1 控制反滲透進(jìn)水pH值在6.7～7.3，原反滲透進(jìn)水pH值在8.87左右，碳酸鹽含量高，屬于結(jié)垢型水質(zhì)。目前經(jīng)改造投用原水加酸系統(tǒng)，在原水進(jìn)機(jī)濾前加注鹽酸，使原水pH值控制在6.7～7.3之間，抑制了CaCO3的析出，降低了碳酸鈣結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)（見(jiàn)表3）。

表3

生水加酸裝置投用后反滲透段間壓差降低，膜堵情況得到緩解，使化學(xué)清洗頻次降低，化學(xué)清洗所用酸堿消耗降低，反滲透膜的使用壽命延長(zhǎng)，生產(chǎn)成本逐漸下降。

3.3.2 大多數(shù)反滲透膜的污染物質(zhì)都可通過(guò)化學(xué)清洗去除，但是在進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)，必須對(duì)污染物的種類進(jìn)行清晰判定，才可以根據(jù)污染物選擇合適的清洗配方和清洗工藝[1]。

3.3.3 清除微生物污染的解決措施為間歇式投加非氧化性殺菌劑，非氧化性殺菌劑與氧化性殺菌劑恰恰相反，是以致毒作用于微生物的特殊部位。我車間采用氧化性殺菌劑作為連續(xù)投加藥劑，間歇投加非氧化性殺菌劑以殺除那些產(chǎn)生抗藥性的微生物。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)反滲透裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題及解決問(wèn)題過(guò)程中采取的更換水源、生水加酸、間歇式投加非氧化性殺菌劑等方法進(jìn)行總結(jié)，對(duì)今后裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行及其它同類裝置的運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)及參考借鑒作用。