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來(lái)源:《遼寧化工》 作者：張偉偉

摘要：再生水作為火電廠生產(chǎn)用水，增加了反滲透膜結(jié)垢或被污染的風(fēng)險(xiǎn)，異常情況主要表現(xiàn)在給水壓力、壓差、產(chǎn)水流量和脫鹽率的變化，應(yīng)結(jié)合預(yù)處理方式和原水水質(zhì)進(jìn)行判斷，確定結(jié)垢或污染物類型。碳酸鈣垢和硫酸鈣垢的清洗主要采用酸和EDTA鹽，微生物和細(xì)菌污染采用非氧化性的殺菌劑，鐵污染的清洗劑主要是NaHSO3溶液，無(wú)機(jī)膠體污染采用低濃度的NaOH溶液，在清洗過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制清洗劑的溫度和pH值。

關(guān)鍵詞：反滲透；化學(xué)清洗；結(jié)垢。

反滲透技術(shù)是一種以壓力差為推動(dòng)力，從含鹽水中分離出純凈水的膜分離技術(shù)，具有脫鹽效率高、運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在火電廠鍋爐補(bǔ)給水處理中。目前由于我國(guó)水資源日益短缺，新建的火力發(fā)電廠不再允許使用地下水作為生產(chǎn)用水，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的城市污水成為其生產(chǎn)用水的唯一來(lái)源。水源的變化使得反滲透膜在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢、性能衰退和被污染等問(wèn)題，進(jìn)而造成鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)變差，影響系統(tǒng)的水汽品質(zhì)。當(dāng)反滲透膜出現(xiàn)以上問(wèn)題時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，有針對(duì)性地對(duì)反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗，避免造成長(zhǎng)期不可逆的損害，影響產(chǎn)水性能。

1 反滲透膜的異常情況

例如河北某電廠采用污水處理廠再生水作為生產(chǎn)水源，鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)采用超濾+反滲透的預(yù)脫鹽和傳統(tǒng)的陽(yáng)、陰離子交換工藝。該電廠鍋爐補(bǔ)給水處理車間2號(hào)反滲透裝置在2019年9月出現(xiàn)異常情況。其給水壓力、壓差、產(chǎn)水流量和脫鹽率均出現(xiàn)異常，如圖1所示，給水壓力增大了約40%，壓差由0.13 MPa增加到0.55 MPa。圖2是化學(xué)清洗前后產(chǎn)水流量與脫鹽率隨時(shí)間變化圖，由圖2可知，產(chǎn)水流量由55 m3·h-1降至37 m3·h-1，脫鹽率由93.84%降至90.80%，下降約3.2%。

反滲透系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，一般認(rèn)為出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一者屬于異常情況，反滲透膜需要進(jìn)行化學(xué)清洗：膜產(chǎn)水透過(guò)量下降10%～15%；裝置的脫鹽率降低10%～15%；膜的壓力差增大10%～15%。常見(jiàn)的異?，F(xiàn)象主要表現(xiàn)在流量、脫鹽率和壓差上，檢查原因首先排除原水水質(zhì)是否發(fā)生變化。對(duì)于輕微的膜污堵進(jìn)行簡(jiǎn)單的循環(huán)清洗即可，較嚴(yán)重的膜污染或者結(jié)垢情況則需要進(jìn)行化學(xué)清洗。

2 反滲透膜化學(xué)清洗藥劑的選擇

當(dāng)確認(rèn)反滲透膜組件被污染后，必須進(jìn)行化學(xué)清洗。針對(duì)不同的污染物，須采用不同的化學(xué)清洗劑。反滲透膜的污染或結(jié)垢受其污染物的種類、膜本身的材質(zhì)等諸多條件的影響。如表1所示，碳酸鈣垢和硫酸鈣垢的清洗主要采用酸和EDTA鹽；微生物和細(xì)菌污染采用非氧化性的殺菌劑；鐵污染的來(lái)源是管道或過(guò)濾器中腐蝕的鐵，主要的清洗藥劑為亞硫酸氫鈉；無(wú)機(jī)膠體污染出現(xiàn)的原因主要是再生水的預(yù)處理不當(dāng)，產(chǎn)生的無(wú)機(jī)膠體進(jìn)入到反滲透系統(tǒng)，清洗方式主要采用低濃度的NaOH溶液。

3 反滲透膜化學(xué)清洗過(guò)程注意事項(xiàng)

3.1 清洗前準(zhǔn)備工作

根據(jù)反滲透膜出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，確定反滲透確實(shí)需要化學(xué)清洗。對(duì)反滲透膜上的污染物或結(jié)垢物進(jìn)行采樣分析，確定污染物或結(jié)垢物的化學(xué)成分，進(jìn)而根據(jù)表1確定需要采用的化學(xué)配方。化學(xué)清洗前檢查電加熱裝置是否能夠正常工作，確保清洗液的溫度不低于15℃。

3.2 清洗藥液的配置

化學(xué)清洗藥劑的配置是化學(xué)清洗過(guò)程的基礎(chǔ)，其中要藥劑的濃度直接影響化學(xué)清洗的效果。按計(jì)算好的藥劑量將藥劑倒入化學(xué)清洗箱中。注水至化學(xué)藥箱滿液位線時(shí)，啟動(dòng)清洗液循環(huán)泵，循環(huán)攪拌5 min左右，使之充分混合。檢測(cè)其pH值，調(diào)節(jié)pH值至要求范圍內(nèi)。

3.3 浸泡

浸泡是反滲透化學(xué)清洗過(guò)程中的關(guān)鍵過(guò)程，既可以使化學(xué)液與污染物有足夠的時(shí)間發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，又能讓污染物從膜的表面脫落，溶于化學(xué)液中，達(dá)到化學(xué)清洗的目的。在化學(xué)清洗過(guò)程中，一定要保證足夠的浸泡時(shí)間。

河北某電廠針對(duì)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，結(jié)合對(duì)反滲透進(jìn)水硬度、pH和堿度的化驗(yàn)分析以及阻垢劑的加入量分析，判斷異常原因是碳酸鈣結(jié)垢?；瘜W(xué)清洗后給水壓力、壓差、流量和脫鹽率變化如圖1、圖2所示，可見(jiàn)化學(xué)清洗后2號(hào)反滲透裝置運(yùn)行狀況良好，壓差在0.40 MPa左右，脫鹽率在92.41%左右。運(yùn)行一段時(shí)間后各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)到化學(xué)清洗前，脫鹽率下降到81.1%。檢查清洗記錄發(fā)現(xiàn)技術(shù)人員未嚴(yán)格按照化學(xué)清洗步序，導(dǎo)致反滲透膜在化學(xué)藥劑中的浸泡時(shí)間不足，未達(dá)到化學(xué)清洗效果。

3.4 循環(huán)清洗過(guò)程

循環(huán)清洗是反滲透系統(tǒng)化學(xué)清洗的主要過(guò)程。該過(guò)程中化學(xué)液與膜內(nèi)部污染物發(fā)生物理的動(dòng)力接觸，進(jìn)一步發(fā)生滲透、摩擦、剪切等反應(yīng)，從而達(dá)到化學(xué)清洗的目的。清洗過(guò)程中清洗液的pH值是重要的測(cè)定參數(shù)，通過(guò)pH的變化可以判斷系統(tǒng)清洗的狀況和清洗階段?，F(xiàn)場(chǎng)可采用精密試紙法或便攜式pH儀進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)論

反滲透進(jìn)水水質(zhì)的變化，使得反滲透裝置在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)壓差升高、脫鹽率下降等問(wèn)題，同時(shí)增加運(yùn)行維護(hù)工作量。出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)結(jié)合各項(xiàng)給水指標(biāo)，判斷污染類型，確定化學(xué)清洗藥劑，同時(shí)在化學(xué)清洗過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制清洗劑的溫度和pH值，保證足夠的浸泡時(shí)間，使得清洗劑和污染物可以反應(yīng)完全。在日常工作中應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證反滲透給水品質(zhì)，可以有效地降低反滲透膜污染，延長(zhǎng)膜清洗周期。

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