關(guān)于火電廠反滲透水處理裝置的化學(xué)清洗研究

周麗波

摘 要： 本文主要針對火電廠反滲透水處理裝置的化學(xué)清洗進(jìn)行研究與分析，首先解析反滲透水處理裝置化學(xué)清洗的必要性，在此基礎(chǔ)上確定化學(xué)清洗的標(biāo)準(zhǔn)和尺度，說明反滲透水處理裝置化學(xué)清洗流程及藥品，最后就反滲透水處理裝置的化學(xué)清洗流程進(jìn)行詳解。

關(guān)鍵詞： 火電廠；反滲透水處理裝置；化學(xué)清洗

隨著現(xiàn)代火電廠的發(fā)展，反滲透水處理裝置開始被應(yīng)用其中并成為重要的裝置之一，由于在火電廠中引入了反滲透水處理裝置，進(jìn)一步提高了火電廠運行的穩(wěn)定性。但是在反滲透水處理裝置的應(yīng)用過程中也存在一定的問題，其中的典型問題是污染物堵塞反滲透水處理系統(tǒng)，影響其系統(tǒng)和性能。在這樣的情況下必須采用物理手段以及化學(xué)手段來對反滲透水處理裝置進(jìn)行處理，保證反滲透水處理裝置的順暢性，保證系統(tǒng)正常運行。

1.反滲透水處理裝置化學(xué)清洗的必要性

反滲透脫鹽系統(tǒng)的基本流程如圖1所示。它包括預(yù)處理、反滲透、后處理三道工序。預(yù)處理通常采用殺菌、混凝沉降、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾、微濾等工藝。經(jīng)預(yù)處理后，原水中的微生物被減少和控制，達(dá)到反滲透膜元件對進(jìn)水水質(zhì)的要求。反滲透裝置是反滲透脫鹽過程的核心部分，在反滲透裝置中進(jìn)水中的大部分鹽類被除去，同時除去的還有有機(jī)物、細(xì)菌等。后處理工序根據(jù)用途需要設(shè)置，脫CO2、離子交換器除鹽、電去離子除鹽等。

在反滲透系統(tǒng)運行中，盡管已經(jīng)采取了很多防止膜污染的措施，但是，膜元件的污染是不可避免的，所有的措施只能降低污染的程度或者減緩污染的速度。隨著污染物在膜表面不斷的積累，達(dá)到一定程度后，對反滲透的運行產(chǎn)生明顯的影響。

本電廠水處理除鹽水為東江水，其水處理系統(tǒng)流程為：

東江水→混凝沉降池→公用水池→清水泵→超濾→超濾水箱→反滲透→預(yù)脫鹽水箱→預(yù)脫鹽水泵→單室浮動陽離子交換器→除二氧化碳器 中間水泵→雙室浮動陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房

在本廠一期中除鹽水系統(tǒng)采用反滲透預(yù)脫鹽加兩級除鹽系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)設(shè)計出力為100m2/h，按一級二級排列。從水處理的系統(tǒng)可看出，混凝沉降池出來的水直接進(jìn)入超濾，由于廠區(qū)所在位置為工業(yè)園，東江水有機(jī)物含量較高，在系統(tǒng)運行中，出現(xiàn)問題較多，超濾碟片過濾器運行一段時間后壓差高，且覆著物有機(jī)物含量高，而反滲透的運行中，保安過濾器存在比較明顯壓差變化速度較快的問題。由于壓力的影響需要定期的更換維修反滲透裝置，最頻繁的時候可以達(dá)到2-3天更換一次。在進(jìn)行過濾單元、過濾裝置更換的時候發(fā)現(xiàn)存在比較明顯的膠狀沉積物質(zhì)，這些沉淀物質(zhì)往往呈現(xiàn)淡黃色，而且具有相對比較強(qiáng)烈的腥臭氣味。同時反滲透壓力容器的端蓋也存在明顯污染問題，有大量淡黃色的粘稠狀物質(zhì)，而且還有一部分暗紅色的粉末狀沉積物質(zhì)，這些物質(zhì)主要是有機(jī)物及鐵的氧化物質(zhì)，反滲透裝置的長期運行和超負(fù)荷運行，終在運行中的效果是系統(tǒng)運行不通暢，甚至相關(guān)元器件損壞、污染嚴(yán)重，需要頻繁的更換相關(guān)元器件，在這樣的背景下就必須要進(jìn)行化學(xué)清洗，以此來保證反滲透裝置以及火電廠的正常運行。

當(dāng)然針對本廠的問題也包括水處理工藝設(shè)計不完善，導(dǎo)致超濾及反滲透的運行壓力大，后經(jīng)過改造，在超濾前加裝纖維過濾器，對大分子有機(jī)物及大分子硅的去除有很大效果。

2.衡量反滲透膜面化學(xué)清洗的標(biāo)準(zhǔn)

為保證火電廠反滲透水處理能夠滿足水處理的要求，需要確定相應(yīng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)和尺度：

首先，進(jìn)行化學(xué)清洗之后的反滲透水處理裝置的產(chǎn)品水量必須保證，首先較新膜運行24h-48h的時候產(chǎn)品水量減少10%；其次，反滲透水處理裝置的脫鹽率也是重量的衡量標(biāo)準(zhǔn)，一般24h-48h的運行數(shù)據(jù)即脫鹽率下降5%；另外反滲透水處理裝置給水/滲水兩側(cè)的壓力差增大15%的時候都需要對反滲透水處理裝置來進(jìn)行化學(xué)清洗。因此，反滲透水處理裝置的清洗度還必須要保證脫鹽率、產(chǎn)品水量以及壓力差等滿足要求。

3.反滲透水處理裝置化學(xué)清洗工藝及藥劑的選擇

一般在火電廠當(dāng)中，由于生產(chǎn)的不同以及運行機(jī)制的不同，往往會導(dǎo)致反滲透裝置元件上的污染物質(zhì)有所差異，針對不同的污染物質(zhì)需要選擇不同的清洗藥物。一般由于火電廠的復(fù)雜性，導(dǎo)致反滲透裝置中的污染物會包括無機(jī)物、微生物，而且還往往包括無機(jī)鹽垢。針對本廠其反滲透的污染情況，選擇采用DBNPA殺菌清洗試劑初步清洗→0.2%鹽酸清洗→0.1%的1-二烷基硫酸鈉進(jìn)一步清洗的工藝。一般在30℃溫度下使用150 mg/L的質(zhì)量濃度DBNPA進(jìn)行殺菌，在使用殺菌清洗劑進(jìn)行清洗之后利用0.2%鹽酸來進(jìn)行進(jìn)一步清洗，一般溫度也控制在30℃左右，主要目的是除去裝置中的無機(jī)污染物。完成酸洗之后往往進(jìn)行進(jìn)一步堿洗，往往利用0.1%的1-二烷基硫酸鈉在30℃左右進(jìn)行，主要目的是除去反滲透裝置中殘存的微生物污染物。完全殺菌清洗、酸洗以及堿洗之后，只需要進(jìn)行清水處理之后就可以完成反滲透水處理裝置的處理。

4.反滲透水過濾裝置的化學(xué)清洗方法詳解

4.1殺菌劑清洗流程

首先配置150 mg/L的質(zhì)量濃度DBNPA，保證配置比例以及配置實際用藥，然后將出口壓力設(shè)置為0.2 MPa來開啟清洗水泵，保證清洗液的輸入在一定流量下進(jìn)行。與此同時還需要與此同時打開排水閥；

其次，在原水完全被置換之后將排水閥其關(guān)閉并進(jìn)行10min循環(huán)清洗，一般循環(huán)清洗完之后需要排除已經(jīng)使用的清洗液，并更換新的清洗液進(jìn)行4次循環(huán)清洗；

最后，將水泵關(guān)停并將相關(guān)膜元件置于清洗液中利用高壓循環(huán)來進(jìn)行連續(xù)1h的沖洗。

按照這一程度來進(jìn)行循環(huán)，完成之后進(jìn)行下一階段清洗。

4.2酸洗流程

在酸洗過程中，配置0.2%鹽酸清洗酸洗液并且以0.2 MPa的出水壓力來開啟清洗水泵，將酸洗液注入到系統(tǒng)當(dāng)中。一般反應(yīng)2min之后調(diào)節(jié)PH使其保持在2左右，然后增加碳酸來進(jìn)行進(jìn)一步的循環(huán)清洗。

在清洗完之后需要將清洗水泵停止，同時將相關(guān)反滲透膜元件在溶液中浸泡2h處理，然后在PH=2.7條件下進(jìn)行高流量循環(huán)清洗1 h，酸洗完之后需要沖洗干凈以備下一步進(jìn)行堿洗處理。

4.3堿洗流程

首先需要配置0.1%的1-二烷基硫酸鈉堿洗溶液，以0.2 MPa的出水壓力來開啟清洗水泵，將堿洗溶液注入到系統(tǒng)當(dāng)中。然后在PH=11.7條件下進(jìn)行1h清洗處理。

完成上述操作之后需要浸泡膜元件4h處理，浸泡完之后需要利用清水來進(jìn)行清洗2小時直到系統(tǒng)干凈。

清洗結(jié)束。

結(jié)論

隨著火電廠水處理的不斷進(jìn)行，必須要進(jìn)行水處理，因此進(jìn)行火電廠反滲透水處理也變得十分必要。反滲透處理裝置還往往存在污染物累積等問題，為避免污染問題保證系統(tǒng)的正常運行需要進(jìn)行必要的化學(xué)清洗，以此來保證火電廠的正常運行。■

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