反渗透膜压差迅速上升、产水率下降的原因及处理方法

魏芳芳

摘要：本文总结了黄陵煤矸石发电有限公司三期电厂在反渗透设备应用方面的经验和教训，阐述了反渗透系统设备的设计、安装、调试、运行、维护、保养、清洗中应注意的事项，介绍了反渗透设备的运行管理和注意事项。

关键词：发电厂；反渗透膜；污染；原因分析；采取措施

一、锅炉补给水系统的工艺流程

1、黄陵煤矸石发电公司三期电厂为2*300WM煤矸石电厂，锅炉补给水系统2012年建成，2013年正式投入使用，采用全膜法水处理技术，其技术工艺流程主要为：矿井疏干水处理后→电厂工业蓄水池→双介质过滤器→超滤装置→超滤水箱→超滤产水升压泵→保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透装置→一级淡水箱→二级RO升压泵→保安过滤器→二级高压泵→二级反渗透装置→二级淡水箱→EDI淡水泵→EDI电去离子处理→除盐箱→除盐水泵→到达主厂房

2、全膜水处理工艺自动化程度高，无废酸、废碱的排放，减少了环境压力，同时降低了职工劳动强度，5年来运行稳定，产水水质高，设备运行稳定可靠性。2018年2月根据定期工作，对一级反渗透进行了维护性清洗，清洗后各项指标合格运行正常，但在2018年4月压差迅速上升，产水量下降，因此进行了整个系统打开、全面的检查和分析。

二、一级反渗透膜压差迅速上升、产水量下降的原因分析

一级反渗透于2018年2月进行了一次维护性的化学清洗，产水流量、压差恢复正常值。3月中旬开始一段压差出现了快速增加的情况，最高时一段压差达到4.15公斤，同时产水流量从100下降到85m3/h左右。一级反渗透一段压差还有继续上升的趋势。针对此问题，进行了现场调查。

1.1 2月份清洗后两套RO运行数据

1.2 清洗后两个月两套RO运行数据

从以上数据可以看出，化学清洗后一级1#RO一段压差为1.96公斤、一级2#RO一段压差为1.77公斤。4月11日一级1#RO一段压差上升到4.03公斤、一级2#RO一段压差上升到4.15公斤，并且有进一步上涨的可能。

2、反渗透压差异常调查

2.1 端面检查

从上图看出，膜元件进水侧有大量的滤芯碎片并伴有微生物滋生的问题，第一支膜元件重量在25公斤左右（膜元件型号为BW30-400，正常膜元件控水后重量在15公斤左右，膜元件增重明显）。滤芯碎片堵塞了盐水通道，反渗透进水受阻，再加上微生物的问题，导致一段压差上涨迅速。滤芯碎片建议通过冲洗、人工夹出的方式进行清理。

2.2 余氯检测

打开一段进水侧端面10分钟左右，能闻到明显的腥味，怀疑预处理余氯含量不够。分别检测了超滤进水、超滤产水、反渗透进水的余氯，结果均为0.0mg/l，余氯投加明显不足。

2.3 SDI检测

T0=15.04秒，T15=16.87秒，SDI=0.72

3.调查结果

3.1三期一级反渗透进水 SDI<1.0，如此低的检测结果不代表系统就没有微生物滋生的问题。

3.2施工过程冲洗还不干净，有少量杂物细小的碎片，绝大部分被截留在一段第一支膜元件的进水侧。

3.3系統杀菌剂加药不足，微生物滋生严重问题后导致了压差上涨迅速。

3.4压差迅速上涨后，保安过滤器采用的大孔型滤芯，破裂后将滤芯纤维冲到的入口端膜表面。

4.处理方法

4.1采用人工方法将入口端膜表面的杂物、滤芯纤维清理干净。

4.2余氯投加

确保预处理次氯酸钠正常投加，保证在还原点之前系统中余氯含量≥0.1mg/l。超滤进水余氯含量建议维持在 0.2-0.5mg/l。

4.3化学清洗恢复

通过现场确认，一段第一支膜元件增重明显，第二支膜元件进水侧端面保持干净（增重不明显）。建议将一段第一支膜元件装到最后面，其他五支膜元件按顺序向前平移，同时调转原第一支膜元件的方面（调转盐水密封圈即可）。这样有利于污染物通过最短的路径排出系统。

两套RO分段清洗后的运行参数。

5、运行管理

5.1定期检查、及时更换保安过滤器滤芯，防止滤芯因安装或质量问题发生泄漏所引起的反渗透膜的颗粒污染。当保安过滤器进口压差大于 0.15MPa 时，应更换滤芯。一般应每月检查一次，滤芯使用时间不宜超过6个月，运行时还应经常检查保安过滤器内是否有气体，不能让空气带入。

5.2反渗透膜元件的检查

一般每隔半年（需要时可缩短时间），要对每套反渗透的一段、二段膜元件进行检查。打开压力容器端盖（使用专用工具，并由技术熟练的技工操作）。

检查进水段有无机械杂质、金属氧化物沉积，有无细菌微生物滋生，膜元件颜色有无变化，检查膜有无结垢。

如果需要还可以抽出膜元件进行细致检查，在抽进水端膜元件时，一定不能直接抽，要把按水流方向它从压力容器推出，安装时同样。

每次检查完要做详细记录，以便进行对比。

5.3各表计定期校验，保证仪表准确可靠。

定期对反渗透设备运行数据分析统计。操作压力、回收率（或浓水排放量）、进水的 SDI、pH、余氯和温度是反渗透装置的主要运行控制参数；脱盐率、产水量和压差是三个主要监视性能参数。在运行管理中必须严格遵守，绝不能随意改变操作条件。特别要防止提高回收率来增加产水量，SDI 值超标的情况下继续运行，导致反渗透膜的堵塞；要防止在允许最大压差以上继续工作而造成膜元件的损坏。