电厂反渗透污堵分析及清洗方案制定

贾丽莉

摘要：某电厂为了改善汽水品质，在已有除盐系统的基础上增设超滤、反渗透装置，但自投用后，反渗透化学清洗周期从半年降低至一个月。该文系统地分析反渗透污堵的原因，并提出相应的改进措施。经过改变反渗透化学清洗模式，优化反渗透杀菌方式，对超滤膜堵丝、定期对溶药箱进行清洗和调整加药量等举措有效地提高了设备运行的安全稳定性。

关键词：反渗透系统;清洗;污堵

1设备概述

某电厂锅炉补给水处理系统，水源采用当地水库地表水，系统处理工艺：经加热器加热的原水—原水箱—超滤给水泵—多介质过滤器—保安过滤器—超滤装置—超滤产水箱—反渗透提升泵—精密过滤器—高压泵—反渗透装置—反渗透产水箱—离子交换器提升泵—逆流再生阳离子交换器—除碳器—中间水箱—中间水泵—逆流再生阴离子交换器—混合离子交换器—除盐水箱—除盐水泵—用水点。系统设计两套反渗透装置，采用AG8040F-400-WET型抗污染膜元件，一级二段排列（11∶5），设备出力2×70m3/h，脱盐率98%以上，回收率为75%。

2电厂反渗透污堵分析

2.1装置检查及污堵物检测

拆开一级RO保安过滤器和膜压力容器端盖观察，发现进出口管道内壁、滤芯及膜压力容器上均附有大量黄色絮凝状黏稠物，膜元件端面长有黑色滋生物，均伴有腥臭味。将黄色絮凝状黏稠垢样及黑色滋生物垢样用烘箱烘干，各取0.1g垢样置于马福炉中600℃高温灼烧2h，取出分别称重，黄色垢样灼烧减少量约为85.4%，黑色垢样灼烧减少量约为94.6%。通过上述检测，可以判断黄色垢样成分大部分是有机物，同时还存在其他一些物质，黑色垢样基本是有机物。由此可知系统存在严重的微生物污染现象。

2.2微生物污染

对进调节池两路水源的处理设施进行观察，发现河水侧斜板澄清池和无阀滤池里长有大量青苔，藻类生物滋生严重。对次氯酸钠投加装置进行检查，发现设备老化，计量泵腐蚀严重，Y型过滤器堵塞大量杂质，未进行清理，无法出药。另外，吸水井进化水装置原水箱的管线为DN300mm碳钢管，长达800m左右。河水中存在一定量的细菌、藻类等微生物，春夏季节微生物会大量繁殖。

2.3膜元件检查

拆开反渗透膜壳端盖，取出一段进水侧第一只膜元件与二段产水侧最后一只膜元件，观察膜元件的表面状态。膜元件散发恶臭气味，表面附着褐色物质，触摸有滑腻感。附着物溶解实验结果显示酸不溶，能溶于碱，说明该物质不属金属氧化物及水垢，初步判断属有机物或微生物;膜元件沥干水分称重并与初始值比较，膜元件现重18.85kg，较原始值增重35%，说明有一定程度结垢。

2.4结果分析

根据调查结果初步判定反渗透膜系统污垢种类为有机物及盐垢，其中有机物污堵较为严重。以超滤作为反渗透的预处理系统，只能去除部分大分子有机物，不能截留小分子有机物和细菌。预处理系统的混凝剂未正常投加、次氯酸钠未正常投加，余氯指标未定期检测，是造成有机物污堵的主因;而反渗透阻垢剂投加量未定期核验，是形成无机盐垢的主因。

3清洗方案

（1）对杀菌剂投加装置进行检修，更换计量泵，清理Y型过滤器，保持管路通畅。调节杀菌剂装置加药量，控制春夏两季投加量为0.6～1.0mg/L，秋冬两季投加量可适当降低至0.3～0.6mg/L。（2）由于水中余氯含量会逐渐消耗和衰减，水体杀生作用会逐渐减弱，为防止微生物再次繁殖，在超滤装置进水管道上增加一套杀菌剂投加装置，控制超滤产水余氯质量浓度为0.3～0.6mg/L，对水体进行二次杀菌，使系统始终处于灭活状态。（3）对前端预处理至一级RO保安过滤器之间所有设备和管道用10%次氯酸钠溶液进行一次冲击式杀菌，控制水体余氯质量浓度约为40mg/L，对微生物进行整体灭活，然后将管道冲洗干净。操作过程中应将保安过滤器与一级RO系統隔开，防止次氯酸钠溶液进入RO系统对膜元件造成不可逆的损坏。（4）在一级RO系统母管上增加一套非氧化性杀菌投加装置，在气温较高的春夏两季定期投加非氧化性杀菌剂，每周2次，进行间歇式杀菌。按照上述措施进行整改，对系统管道及设备进行彻底杀菌，同时增加1套杀菌剂投加装置和1套非氧化性杀菌剂投加装置，并完成调试。

4清洗效果

反渗透清洗前后的运行参数详见表1，从中可以直观地看出进水流量和产水流量均大幅提升，进水、段间、浓水压力明显下降，但是清洗后的压差有所增加，主要原因是受运行工况的影响。为此将反渗透运行初期、清洗前、清洗后的运行数据输入GE反渗透膜厂家提供的标准化处理软件，运算可得反渗透清洗前后的标准化数据，详见表2。从表2可以看出清洗后系统脱盐率无明显变化，产水流量增加了200.9%，系统压差降低了22.2%，说明清洗效果显著，系统性能恢复良好。易见通过数据标准化能更直观、准确地反映清洗效果。

5优化建议

为提高预处理系统的有机物截留率，建议进行混凝优化试验，并投运混凝剂加药系统。夏季地表水中的微生物繁殖活跃，应及时调整次氯酸钠加入量，并做好余氯等指标监测，有条件的可考虑非氧化性杀菌剂，从而有效控制系统进水中的微生物含量。运行中应定期校核阻垢剂加药系统，核算阻垢剂的实际加入量，避免阻垢剂加入量不足引起的结垢。

运行数据标准化可排除给水浓度、运行压力、系统压降、温度及回收率等运行工况的影响，直观、准确地反映反渗透的清洗效果，建议每次清洗过程做好参数的标准化工作。

结束语

（1）气温较高时，水体极易滋生藻类和微生物，前端预处理应适当增加次氯酸钠投加量，同时应重点加强对加药装置的巡查和对水体中余氯含量的检测，严防药剂不能投加的情况发生。

（2）系统管线较长时，应通过分段投加次氯酸钠，增加杀生效果，使水体始终处于灭活状态。

（3）若系统内微生物污染严重，应对前端预处理至一级 RO 保安过滤器之间所有设备和管道进行冲击式杀菌，彻底灭活。

参考文献：

[1]张瑞枝.电厂反渗透装置污染及清洗研究[J].清洗世界，2017（05）：13～16.

[2]GB/T23954—2009.反渗透系统膜元件清洗技术规范[S].