超滤-反渗透系统在电厂水处理应用中的运行维护与管理

谢春

【摘 要】水过滤系统是电厂水处理的关键部分，实际运作中水过滤系统会受多个方面因素影响容易出现过滤性能下降的问题。本文从分析电厂水处理中超滤系统性能的影响因素入手，提出了电厂水处理超滤系统的运行维护和故障预防策略。

【关键词】电厂水处理;超滤-反渗透系统;运行维护

目前超滤-反渗透技术是电厂水处理中应用较广泛的技术形式。自2000年，通过改造一级除盐+混床离子交换系统，超滤技术开始投入生产领域应用以来，经过20年的发展，目前超滤-反渗透技术已经相当成熟，为电厂水处理工作提供了极大便利。但受电厂水处理作业环境、进水水质浮动等影响，超滤-反渗透技术的日常维护和运行维护、故障预防等工作难度较大，本文针对这一问题从运行维护和日常维护管理两个方面重点探讨了超滤-反渗透系统在电厂水处理应用中的运行维护策略。

一、影响超滤系统性能的因素

（一）超滤系统运作过程过滤膜性能损耗

原水在进入管道流动的过程中，一些小分子溶质以及溶剂在经过超滤膜时，逐渐累积形成超滤液，然后超滤液在不断累积形成压缩液，最终实现原水中小分子溶质以及溶剂的分离净化。但随着系统运行时间不断增加，超滤膜上就容易吸附一些水中的有机物杂质，最终影响了超滤液的形成，使得原水经过过滤后小分子溶质分离效果降低，出水量下降。

（二）进水水质浮动影响

进水经过过滤芯过滤器过滤后，要保证浊度小于1NTV，浓度小于5%，水温在5到40摄氏度，压力保持在0.2MPa。同时保证进水滤芯过滤后的回收率在80%以上，酸碱度在2到13之间。这些都是对进水水质的明确指标规定。但在实际系统运作过程中，由于滤芯过滤器性能异常或者滤芯性能损耗严重没有及时更换，导致进水经过过滤以后水质仍不达标。

电厂环境中，进水水质问题主要有两种类型。

第一，進水中的悬浮物超标，水浊度较高。水中的主要悬浮物为泥沙，当夏季降雨量充足时，泥沙会明显过多的进入地下水系统，如果无阀滤池在进行初步沉淀过滤时，时间过短，可能会导致过滤结果不明显，进水中仍然混有大量泥沙。而这些泥沙会明显增加超滤过滤器的过滤压力，也会对超滤膜造成过度损耗。

第二，进水中有机物含量明显增多。进水中的有机物主要来源于地表水的混入，地表水系统与地下水系统有多个互通途径，当雨季时，较容易出现地表水混入地下水系统的情况，这会导致地表水中所含的大量来自落叶、地表植被的有机物颗粒混入进水箱。而这些有机物在通过20 滤芯过滤器的超滤膜时，往往会吸附在滤膜表面，久而久之影响滤膜过滤性能，减少过滤出水量，加大了滤膜局部水压。

二、超滤-反渗透系统的日常维护与故障预防

（一）系统设备的日常维护

首先，针对超滤膜的维护清洁工作，要根据进水来源，以及进水过滤前的水质监测标准，然后制定过滤器耗材类元器件定期维护更换。具体可以采用如下几种方法完成元器件的清洁维护工作。当进水来源有机物含量较高时，超滤膜容易形成有机物残留堵塞膜孔。这时可以定期采用逆向水利反冲洗的方法，向过滤器注入有机物含量降低的原水，然后通过逆向运行通过超滤膜，冲洗掉膜孔中的有机物、无机盐物质残留。同时，也可以在进水口加装水质监测仪，对进水的酸碱度、温度等指标进行实时监测，当出现水质异常变化时，要及时检查进水水源问题以及进水池预过滤效果。同时应该定期监测进水水源是否有地表水过多混入的风险，及时解决地表水混入隐患。可以加装浊度仪，实时监测一年内水质变化规律，总结季节气候变化带来的进水水质浮动规律。然后依据季节性水质突变规律，及时停运超滤系统。最后，应该定期测试20滤芯过滤器的压降，当压降值达到0.18MPa时，及时更换滤芯耗材。

（二）做好系统停运保护

在系统停运过程中，由于阻垢剂的左营，容易形成压稳态盐类结晶化，然后造成对过滤器元器件的污染。因此，在系统长时间停运时，应该采用低压冲洗的方式对过滤器进行定期清洗，停止投放阻垢剂，在超滤膜压降值逐渐降低到0.3MPa以后，在用提前进行预过滤的水冲洗12分钟以上。同时，整个停运期间应该每隔6个小时应该冲洗一次。另外，要严格控制超滤反渗透系统的停运时间，避免过长实践的停运。在经过长时间停运以后，重新运作之前要对过滤器性能进行全面检验，更换性能不达标的超滤膜、滤芯等耗材。

（三）采用阻垢剂控制无机物结垢速度

阻垢剂是在反渗透超滤膜分离碳酸钙等水中无机盐时，避免无机盐结晶结垢的主要手段。在应用阻垢剂时，要注意以下两点。第一，选用的阻垢剂规格和成分要与反渗透超滤膜的型号相匹配。比如选用CPA3膜时，可以根据过滤膜供应商的推荐阻垢剂类型，采用Argo公司的HYPERSPERSEMDC220和AF l50UL两种类型的阻垢剂。通过阻垢剂酸碱性、浓度等测试，选择更加适合过滤膜型号以及原水无机物成分的阻垢剂。第二，要控制加药量。要按照反渗透装置满负荷运作条件下的水盐含量，计算阻垢剂加药量，同时定期检查加药箱箱底的液位，确保加药箱装置能够正常运作。

（四）调整系统运行方式

为了控制反渗透装置流浪、稳定超滤水质，应该调整系统运作方式。第一，当通过实时监测的过滤水质各项数据分析，发下由于水温异常变化或污染结垢严重而引发出水量降低时，可以适当加大进水压力，提高出水量。但同时也要控制好进水压力的调整幅度，不能超过滤芯过滤器的承载负荷。第二，当水TDS过大时，应该适当降低回收率，避免滤膜表面的浓度差极化发展。第三，系统正常运作，当出水量满足电厂水处理需求时，不应该一直保持最大出水量，避免给水压力过高状态下的关停操作降低反渗透膜寿命。第四，当进水温度过高时，可以对给水压力进行适应性调整，在不超过滤水器水压极限值的情况下，补正水温过高带来的负面影响。

（五）规范设备操作技术

针对超滤系统在实际运行中可能出现的不当操作，应该集中对操作人员进行技术培训。集中以下几点常见操作不当问题，提前打好预防针。第一，当设备刚启东市，如果升压过快，可能到导致设备气体没有排尽就开始了升压运行，导致设备运行初期压力不稳。第二，设备停运以后降压不彻底，或降压没有彻底完成的情况下，对设备进行了冲洗维护，导致冲洗维护效果大打折扣。第三，在设备停运或日常冲洗维护时，采用投加过阻垢剂的预处理水冲洗过滤器，导致过滤器被过多的无机物污染。第四，浓排门没开到位的情况下就进行了快速升压操作，导致快速升压对过滤器内部元器件造成损害。影响过滤器元器件使用寿命。

针对这些误操作问题，可以采用高压泵变频启动的方式，提前预设设备启动步骤，使得设备能够缓慢自动升压。当设备停运时，能够自动关停加药箱出口，防止化学试剂混入冲洗用水。提前预设一个浓排门的固定开度，让浓开门保持固定开度和全关两种状态。

结论

综上所述，电厂水处理工作中应用超滤-反渗透系统，需要重视系统的运行状态维护和日常定期维护以及故障预防工作。从系统滤水膜的定期清洁、垫盘过滤器耗材的及时更换，水箱、水泵内壁水垢的及时清理等，提高系统设备的性能稳定性。同时，严格控制系统进水水质，并通过定期水质监测，掌握水质变化规律，并对系统设备的参数设置进行适应性调整。

参考文献：

[1]颜盛龙.环保工程水处理过程中超滤膜技术运用分析[J].科技与创新，2021（03）：154-155.

[2]吴雪茹，鱼凤萍.超滤装置在火电厂锅炉补给水处理系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2020（23）：105-106.

[3]李瑞峰.超滤膜污堵的原因分析及对策[J].净水技术，2020，39（S2）：101-102.

（作者单位：常州联江环保科技有限公司）