戚電公司反滲透壓差升高及清洗研究

紀(jì)科

【摘要】戚墅堰發(fā)電有限公司燃機(jī)發(fā)電機(jī)組補(bǔ)給水處理采用的是全膜法處理方式，反滲透膜水處理工藝是目前公認(rèn)為水除鹽最有效的技術(shù)之一。但是由于反滲透膜在正常運行過程中，發(fā)生了反滲透裝置壓差升高的問題。為此，本文針對反滲透裝置拆洗的情況和清洗前后的運行數(shù)據(jù)變化，研究了戚電公司反滲透壓差升高的原因，并給出初步解決方案。

【關(guān)鍵詞】反滲透；壓差；清洗

一、工藝簡介

（一）補(bǔ)給水處理工藝

戚墅堰發(fā)電有限公司燃機(jī)發(fā)電機(jī)組補(bǔ)給水處理采用的是全膜法處理方式，設(shè)計水源為京杭大運河常州段上游水源。該全膜法水處理系統(tǒng)是以二級反滲透脫鹽為核心，沉淀池、空氣擦洗濾池、板式換熱器、超濾為預(yù)處理，一級反滲透為預(yù)脫鹽工藝，二級反滲透和電除鹽為精處理。反滲透裝置為核心和最關(guān)鍵設(shè)備，對預(yù)處理系統(tǒng)有著嚴(yán)格的要求。預(yù)處理系統(tǒng)運行效果不佳，極易導(dǎo)致反滲透運行工況惡化。

（二）反滲透膜組工藝原理

工藝原理：RO是利用半透膜透水不透鹽的特性，去除水中的各種鹽分。在RO的原水側(cè)加壓，使原水中的一部分純水沿著膜垂直的方向透過膜，水中的鹽類和膠體物質(zhì)在膜表面濃縮，剩余部分原水沿與膜平行的方向?qū)饪s的物質(zhì)帶走，透過水中僅有少量的鹽分。收集利用透過水，即達(dá)到了脫鹽的目的。

二、戚電公司反滲透壓差升高的可能原因

戚電公司兩套反滲透裝置在近日運行中，發(fā)現(xiàn)一級一段反滲透裝置壓差升高。經(jīng)分析后，可能有以下原因造成：

（一）膠體污堵

膠體污堵有較大可能性，運河水質(zhì)會含有硅膠體和有機(jī)質(zhì)膠體，預(yù)處理時假如的混凝劑等形成的膠體，這些有可能沉積在膜表面形成膠體污染，膠體污堵發(fā)生時，系統(tǒng)壓差增加，產(chǎn)水量降低，脫鹽率下降。

（二）微生物污堵

微生物污堵發(fā)生的主要原因是地表水水質(zhì)問題和系統(tǒng)的頻繁啟停操作。因為單一的殺菌劑不可能將水中的各種細(xì)菌和微生物全部殺死，再加上系統(tǒng)中存在死角區(qū)，或停用時間過長將造成細(xì)菌微生物生長繁殖、粘附在膜表面形成生物黏膜。微生物污堵發(fā)生時，系統(tǒng)運行壓差升高，產(chǎn)水量下降，脫鹽率先是略有上升，然后降低。

三、戚電公司反滲透壓差升高現(xiàn)象和問題

（一）運行數(shù)據(jù)分析

2016年2月，一級反滲透裝置一段壓差為0.13MPa，2016年4月，一級反滲透一段壓差為0.34MPa，一段壓差明顯上升。2016年12月，一級RO進(jìn)水SDI大約在2左右。

（二）檢查

為了了解造成膜壓差高的原因，我們將一級RO系統(tǒng)停下來。打開一段壓力容器進(jìn)水端進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)一段進(jìn)水端的端部密封板和壓力容器內(nèi)側(cè)附著有光滑的黃褐色粘稠物質(zhì)，該物質(zhì)有腥臭味，用手可以刮去，可見附著時間不長。由此可以推斷在膜表面也附著有同樣的物質(zhì)。打開一段出口和二段出口，發(fā)現(xiàn)有同樣的污堵物。

（三）取樣分析

取該物質(zhì)樣本進(jìn)行分析，得出結(jié)論：90%為有機(jī)物。

四、戚電公司反滲透壓差升高原因分析

（一）原水水質(zhì)問題

戚電公司的水源為京杭大運河河水，運河水長期成為生活污水的排放池，河水中的細(xì)菌，有機(jī)物，膠體，鹽分含量均較高。盡管在預(yù)處理和超濾中都采用NaClO作為殺菌劑，但由于游離氯會給復(fù)合膜造成永久性破壞，應(yīng)嚴(yán)格控制水中的余氯。由于NaClO注入量不夠，會造成一些細(xì)菌穿過超濾進(jìn)入RO系統(tǒng)，在RO膜上沉積繁殖；隨著時間的推移逐漸擴(kuò)散至二段。

（二）預(yù)處理問題

戚電公司水處理系統(tǒng)未設(shè)置活性炭過濾器，對一些有機(jī)物、微生物尸體、膠體等能以除去，盡管小于膜所要求的進(jìn)水SDI（小于5），但因地制宜的考慮，應(yīng)該控制SDI值至更小的范圍內(nèi)。

五、戚電公司反滲透壓差升高清洗方案

根據(jù)戚電公司的運行水源及預(yù)處理狀況，進(jìn)行反滲透清洗，選擇如下的清洗方案：

六、戚電公司反滲透壓差升高清洗成果

（一）清洗之前開蓋檢查的狀態(tài)：

一段膜進(jìn)口，膜上有黑色殘留物，殼內(nèi)壁有褐色透明粘性物質(zhì)，有魚腥味。二段膜出口，殼內(nèi)壁有褐色透明粘性物質(zhì)，較之一段入口污染輕微。

（二）清洗之前的數(shù)據(jù)分析：

從圖表可以清晰地看出2016年2月至2016年4月正常運行的這段時間內(nèi)，反滲透一段和二段膜壓差一直出于上升，一段膜壓差上升尤其明顯，特別是當(dāng)壓差達(dá)到1.8左右時，上升趨勢更加明顯。

（三）清洗前后數(shù)據(jù)對比

從表中可以清晰地看出清洗后一段壓差降低了0.18，二段壓差降低了0.05，基本恢復(fù)到運行初期的工況水平。本次清洗基本達(dá)到預(yù)期效果。

七、后續(xù)處理建議

本次清洗反滲透有了明顯的成果，也發(fā)現(xiàn)了非氧化性殺菌劑的好處，為了提高殺菌效率，又不對膜組件造成破壞，所以建議在后續(xù)的正常運行中，采取階段性添加非氧化性殺菌劑的方式，達(dá)到減小菌類繁殖的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳希祥. 反滲透原理及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[J]. 銅業(yè)工程，2010，（04）：75-77.