超濾-反滲透系統(tǒng)在電廠水處理應(yīng)用中的運(yùn)行維護(hù)與管理獲獎科研報(bào)告

超濾-反滲透系統(tǒng)在電廠水處理應(yīng)用中的運(yùn)行維護(hù)與管理獲獎科研報(bào)告【摘

要】水過濾系統(tǒng)是電廠水處理的關(guān)鍵部分，實(shí)際運(yùn)作中水過濾系統(tǒng)會受多個方面因素影響容易出現(xiàn)過濾性能下降的問題。本文從分析電廠水處理中超濾系統(tǒng)性能的影響因素入手，提出了電廠水處理超濾系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和故障預(yù)防策略。

【關(guān)鍵詞】電廠水處理;超濾-反滲透系統(tǒng);運(yùn)行維護(hù)

目前超濾-反滲透技術(shù)是電廠水處理中應(yīng)用較廣泛的技術(shù)形式。自2000年，通過改造一級除鹽+混床離子交換系統(tǒng)，超濾技術(shù)開始投入生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用以來，經(jīng)過20年的發(fā)展，目前超濾-反滲透技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，為電廠水處理工作提供了極大便利。但受電廠水處理作業(yè)環(huán)境、進(jìn)水水質(zhì)浮動等影響，超濾-反滲透技術(shù)的日常維護(hù)和運(yùn)行維護(hù)、故障預(yù)防等工作難度較大，本文針對這一問題從運(yùn)行維護(hù)和日常維護(hù)管理兩個方面重點(diǎn)探討了超濾-反滲透系統(tǒng)在電廠水處理應(yīng)用中的運(yùn)行維護(hù)策略。

一、影響超濾系統(tǒng)性能的因素

（一）超濾系統(tǒng)運(yùn)作過程過濾膜性能損耗

原水在進(jìn)入管道流動的過程中，一些小分子溶質(zhì)以及溶劑在經(jīng)過超濾膜時(shí)，逐漸累積形成超濾液，然后超濾液在不斷累積形成壓縮液，最終實(shí)現(xiàn)原水中小分子溶質(zhì)以及溶劑的分離凈化。但隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間不斷增加，超濾膜上就容易吸附一些水中的有機(jī)物雜質(zhì)，最終影響了超濾液的形成，使得原水經(jīng)過過濾后小分子溶質(zhì)分離效果降低，出水量下降。

（二）進(jìn)水水質(zhì)浮動影響

進(jìn)水經(jīng)過過濾芯過濾器過濾后，要保證濁度小于1NTV，濃度小于5%，水溫在5到40攝氏度，壓力保持在0.2MPa。同時(shí)保證進(jìn)水濾芯過濾后的回收率在80%以上，酸堿度在2到13之間。這些都是對進(jìn)水水質(zhì)的明確指標(biāo)規(guī)定。但在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)作過程中，由于濾芯過濾器性能異?；蛘邽V芯性能損耗嚴(yán)重沒有及時(shí)更換，導(dǎo)致進(jìn)水經(jīng)過過濾以后水質(zhì)仍不達(dá)標(biāo)。

電廠環(huán)境中，進(jìn)水水質(zhì)問題主要有兩種類型。

第一，進(jìn)水中的懸浮物超標(biāo)，水濁度較高。水中的主要懸浮物為泥沙，當(dāng)夏季降雨量充足時(shí)，泥沙會明顯過多的進(jìn)入地下水系統(tǒng)，如果無閥濾池在進(jìn)行初步沉淀過濾時(shí)，時(shí)間過短，可能會導(dǎo)致過濾結(jié)果不明顯，進(jìn)水中仍然混有大量泥沙。而這些泥沙會明顯增加超濾過濾器的過濾壓力，也會對超濾膜造成過度損耗。

第二，進(jìn)水中有機(jī)物含量明顯增多。進(jìn)水中的有機(jī)物主要來源于地表水的混入，地表水系統(tǒng)與地下水系統(tǒng)有多個互通途徑，當(dāng)雨季時(shí)，較容易出現(xiàn)地表水混入地下水系統(tǒng)的情況，這會導(dǎo)致地表水中所含的大量來自落葉、地表植被的有機(jī)物顆粒混入進(jìn)水箱。而這些有機(jī)物在通過20濾芯過濾器的超濾膜時(shí)，往往會吸附在濾膜表面，久而久之影響濾膜過濾性能，減少過濾出水量，加大了濾膜局部水壓。

二、超濾-反滲透系統(tǒng)的日常維護(hù)與故障預(yù)防

（一）系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)

首先，針對超濾膜的維護(hù)清潔工作，要根據(jù)進(jìn)水來源，以及進(jìn)水過濾前的水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，然后制定過濾器耗材類元器件定期維護(hù)更換。具體可以采用如下幾種方法完成元器件的清潔維護(hù)工作。當(dāng)進(jìn)水來源有機(jī)物含量較高時(shí)，超濾膜容易形成有機(jī)物殘留堵塞膜孔。這時(shí)可以定期采用逆向水利反沖洗的方法，向過濾器注入有機(jī)物含量降低的原水，然后通過逆向運(yùn)行通過超濾膜，沖洗掉膜孔中的有機(jī)物、無機(jī)鹽物質(zhì)殘留。同時(shí)，也可以在進(jìn)水口加裝水質(zhì)監(jiān)測儀，對進(jìn)水的酸堿度、溫度等指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)異常變化時(shí)，要及時(shí)檢查進(jìn)水水源問題以及進(jìn)水池預(yù)過濾效果。同時(shí)應(yīng)該定期監(jiān)測進(jìn)水水源是否有地表水過多混入的風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)解決地表水混入隱患。可以加裝濁度儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測一年內(nèi)水質(zhì)變化規(guī)律，總結(jié)季節(jié)氣候變化帶來的進(jìn)水水質(zhì)浮動規(guī)律。然后依據(jù)季節(jié)性水質(zhì)突變規(guī)律，及時(shí)停運(yùn)超濾系統(tǒng)。最后，應(yīng)該定期測試20濾芯過濾器的壓降，當(dāng)壓降值達(dá)到0.18MPa時(shí)，及時(shí)更換濾芯耗材。

（二）做好系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)

在系統(tǒng)停運(yùn)過程中，由于阻垢劑的左營，容易形成壓穩(wěn)態(tài)鹽類結(jié)晶化，然后造成對過濾器元器件的污染。因此，在系統(tǒng)長時(shí)間停運(yùn)時(shí)，應(yīng)該采用低壓沖洗的方式對過濾器進(jìn)行定期清洗，停止投放阻垢劑，在超濾膜壓降值逐漸降低到0.3MPa以后，在用提前進(jìn)行預(yù)過濾的水沖洗12分鐘以上。同時(shí)，整個停運(yùn)期間應(yīng)該每隔6個小時(shí)應(yīng)該沖洗一次。另外，要嚴(yán)格控制超濾反滲透系統(tǒng)的停運(yùn)時(shí)間，避免過長實(shí)踐的停運(yùn)。在經(jīng)過長時(shí)間停運(yùn)以后，重新運(yùn)作之前要對過濾器性能進(jìn)行全面檢驗(yàn)，更換性能不達(dá)標(biāo)的超濾膜、濾芯等耗材。

（三）采用阻垢劑控制無機(jī)物結(jié)垢速度

阻垢劑是在反滲透超濾膜分離碳酸鈣等水中無機(jī)鹽時(shí)，避免無機(jī)鹽結(jié)晶結(jié)垢的主要手段。在應(yīng)用阻垢劑時(shí)，要注意以下兩點(diǎn)。第一，選用的阻垢劑規(guī)格和成分要與反滲透超濾膜的型號相匹配。比如選用CPA3膜時(shí)，可以根據(jù)過濾膜供應(yīng)商的推薦阻垢劑類型，采用Argo公司的HYPERSPERSEMDC220和AFl50UL兩種類型的阻垢劑。通過阻垢劑酸堿性、濃度等測試，選擇更加適合過濾膜型號以及原水無機(jī)物成分的阻垢劑。第二，要控制加藥量。要按照反滲透裝置滿負(fù)荷運(yùn)作條件下的水鹽含量，計(jì)算阻垢劑加藥量，同時(shí)定期檢查加藥箱箱底的液位，確保加藥箱裝置能夠正常運(yùn)作。

（四）調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式

為了控制反滲透裝置流浪、穩(wěn)定超濾水質(zhì)，應(yīng)該調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)作方式。第一，當(dāng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測的過濾水質(zhì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，發(fā)下由于水溫異常變化或污染結(jié)垢嚴(yán)重而引發(fā)出水量降低時(shí)，可以適當(dāng)加大進(jìn)水壓力，提高出水量。但同時(shí)也要控制好進(jìn)水壓力的調(diào)整幅度，不能超過濾芯過濾器的承載負(fù)荷。第二，當(dāng)水TDS過大時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)降低回收率，避免濾膜表面的濃度差極化發(fā)展。第三，系統(tǒng)正常運(yùn)作，當(dāng)出水量滿足電廠水處理需求時(shí)，不應(yīng)該一直保持最大出水量，避免給水壓力過高狀態(tài)下的關(guān)停操作降低反滲透膜壽命。第四，當(dāng)進(jìn)水溫度過高時(shí)，可以對給水壓力進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，在不超過濾水器水壓極限值的情況下，補(bǔ)正水溫過高帶來的負(fù)面影響。

（五）規(guī)范設(shè)備操作技術(shù)

針對超濾系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的不當(dāng)操作，應(yīng)該集中對操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。集中以下幾點(diǎn)常見操作不當(dāng)問題，提前打好預(yù)防針。第一，當(dāng)設(shè)備剛啟東市，如果升壓過快，可能到導(dǎo)致設(shè)備氣體沒有排盡就開始了升壓運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行初期壓力不穩(wěn)。第二，設(shè)備停運(yùn)以后降壓不徹底，或降壓沒有徹底完成的情況下，對設(shè)備進(jìn)行了沖洗維護(hù)，導(dǎo)致沖洗維護(hù)效果大打折扣。第三，在設(shè)備停運(yùn)或日常沖洗維護(hù)時(shí)，采用投加過阻垢劑的預(yù)處理水沖洗過濾器，導(dǎo)致過濾器被過多的無機(jī)物污染。第四，濃排門沒開到位的情況下就進(jìn)行了快速升壓操作，導(dǎo)致快速升壓對過濾器內(nèi)部元器件造成損害。影響過濾器元器件使用壽命。

針對這些誤操作問題，可以采用高壓泵變頻啟動的方式，提前預(yù)設(shè)設(shè)備啟動步驟，使得設(shè)備能夠緩慢自動升壓。當(dāng)設(shè)備停運(yùn)時(shí)，能夠自動關(guān)停加藥箱出口，防止化學(xué)試劑混入沖洗用水。提前預(yù)設(shè)一個濃排門的固定開度，讓濃開門保持固定開度和全關(guān)兩種狀態(tài)。

結(jié)論

綜上所述，電廠水處理工作中