反渗透长期停用保护方法的探索

杨惠玲

摘 要：为了防止反渗透装置因长期停运而发生反渗透膜的微生物污染，致使反渗透膜污堵甚至报废，必须对反渗透系统进行长期保护。针对公司机组在停运后又需要随时起动的具体情况，我们对一号反渗透采用传统的水冲洗法保护，对二号反渗透系统采用加甲醛药液进行长期保护。甲醛保护即：利用反渗透的清洗系统向反渗透系统中注入浓度为0.5～1.0%的甲醛溶液并加以循环，当确定系统内充满药液且浓度均匀时，停止循环，关闭进、出口阀门，反渗透系统即进入保护状态。每周测定甲醛浓度，当低于0.5%时，再重复加药过程。这种保护方法，药液浓度稳定，保护长达七个月之久，经冲洗后投运，出水很快能够达标。说明保护得很成功，而且节约了大量的水、电和资金，省时省力，易于操作，是我们的一次成功的尝试。

关键词：反渗透；停用；甲醛；保护

我们侯马发电公司二期扩建的晋田2×50MW机组，与之匹配的化学水处理系统为：双级过滤器+反渗透预脱盐系统+一级和二级除盐系统组成。其中反渗透系统为双套。系统设计出力为二级除盐补给水量47t/h，最大出力为69t/h。机组于2002年12月投运。

2007年以来，由于电煤价格一路飙升，严重制约了公司的经济运营。现在晋田机组已转成供热机组，每年只运行四个月，但有时也

需要不定期地起动；而反渗透膜的特性是：长期停用RO膜（即反渗透膜，下同）会产生严重的微生物污染和结垢现象，对膜将造成极大

的危害，甚至会使昂贵的RO膜报废。为适应上述情况，既要保证随时制水，又要保证RO膜长期停运不受污染和结垢的损害，我们决定对#1反渗透系统采用水冲洗保护，对#2反渗透系统采用甲醛保护。

#1反渗透系统保护方法为：每日在固定时间用清水对#1RO装置进行不少于30分钟的低压清洗，这样能够满足机组随时用水的要求。该方法我们已使用过两年，效果很好，RO膜能够保持原有的物理、化学性能，出水质量优良。

#2反渗透系统保护方法为：采用0.5～1.0%的甲醛溶液保护。这种方法我们是第一次尝试使用。以前其他兄弟单位用该法进行过两周以内的短期停运保护，我们这次是进行长达七个月的保护，是一次技术探索。

以下为这次甲醛保护的详细内容。

1、设备简况：

#2反渗透系统自2002年12月投运以来，期间曾进行过两次盐酸清洗，2010年三月进行了一次有机物的化学清洗。膜的出力由原设计值34.5 t/h降为27～30 t/h，产品水电导由10us/cm以下升至25～30us/cm。出水量及出水品质均有所下降。下降原因为：一、长期运行造成膜的性能有所下降；二、来水由品质优良的张少水（DD25℃=824 us/cm）变为品质较差的秦村水（DD25℃=1434 us/cm）；三、多次化学清洗造成膜的性能有所下降。

2、甲醛的保护原理：

将RO膜内充满一定浓度的甲醛溶液，该溶液具的很强的杀菌性和还原性，药液在系统内经过短时间的循环后，使膜内保护液均匀附着。保持膜内没有有机污染物，没有氧化剂的附着物，使膜在保护后再次投入运行时能保证正常出力。

3、保护系统示意图：

利用RO装置的化学清洗系统，如下图：

4. 操作步骤：

4.1. 先用RO出水注入清洗药箱中， 循环试运药洗水泵及管道路是否漏水。当整个系统正常后停止运行，并放掉水箱内存水。

4.2. 正常冲洗#2RO至少30分钟后停止#2RO的运行。

4.3. 用#1RO出水注入清洗药箱约1500L左右，将70瓶甲醛分次加入清洗水箱内，使药液循环均匀。

4.4. 开启#2RO一、二段药洗接口门。启动药洗泵将保护溶液打入反渗透装置内， 启动开始约5分钟应排除RO系统及管道路内清水。 然后关闭产品水门，至管道内充满药液， 循环30分钟， 使药液充满反渗透装置内。

4.5. 视循环及药液浓度情况适当补加药品，直到反渗透循环回水浓度达0.5～1.0%。

4.6. 停止药洗泵的运行， 关闭一、二段药液清洗接口门， 关严#2产品水门及浓水排放门，保护操作完成，反渗透进入保护状态。

4.7. 在保护期内，如果浓度低于0.5%，应重复以上程序，对系统进行补加药。

4.8. 当反渗透重新投入使用前， 用低压给水冲洗系统1h，用高压给水冲洗30分钟， 即可投入运行。在恢复系统正常操作前， 应确保排水中不含任何杀菌剂。

5. 反渗透保护中的化学监督：

5.1 .每周对系统药液浓度进行分析， 当浓度小于0.5%时，应补充药液，每月循环药液系统30分钟。

5.2 .甲醛溶液浓度检测方法：

5.2.1. 测定原理：试样与过量的中性亚硫酸溶液作用， 生成氢氧化钠， 然后以百里香酚酞做指示剂，用硫酸标准滴定溶液滴定生成的氢氧化钠。

5.2.2. 试剂和仪器：

5.2.2.1. 硫酸标准滴定溶液：C（1/2H2SO4）=0.5mol/L

5.2.2.2. 无水亚硫酸钠溶液：C（Na2SO3）=1 mol/L

配制：称取无水亚硫酸钠126g，用蒸馏水溶解，并稀释至1000ml。（有效期1周）

5.2.2.3. 百里香酚酞指示剂：配法依据该试剂瓶上的说明。

5.2.3. 分析步骤：于250ml锥形瓶中，加入50ml亚硫酸钠溶液及3滴百里香酚酞指示剂，用硫酸标准液滴定中和到蓝色消失。 用减量法称取1.3～1.5g试样（准确到0.0002g），放入上述锥形瓶中用硫酸标准滴定溶液滴定至蓝色消失为终点。

5.2.4. 分析结果的表述：

以质量百分数表示的甲醛含量X1（%），按下式计算：

X1（%）=C1×V1×0.03003×100/m1

式中：C1——硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V1——滴定消耗硫酸校准滴定溶液的体积，ml；

m1——甲醛试样的质量，g；

0.03003—与1.00 ml硫酸标准滴定溶液[C（1/2H2SO4）=1.0mol/L]相当的以g表示的甲醛的质量。

5.3 保护循环过程中甲醛浓度的测定如下表：

（因药液浓度过低，故加大试样加入量）

循环过程中RO出口甲醛浓度需较长时间循环才能达到所需浓度.而甲醛的加入要略高于计算值，因RO膜经过四个月的运行，可能多少都有一些微生物的存在，对药液有一定的消耗。

5.4保护静态过程中甲醛浓度的测定如下表：

上表为第一次加药后三个月药液浓度测定的抽查值.表中数据说明药液浓度非常稳定，且可以维持三个月以上。如果提高初始浓度，将会维持更长的时间。

6. 因药液浓度下降，我们在7月份进行了再次加药，使浓度提高到0.7%，这次一直维持到十月份，浓度都在0.5%以上.说明提高浓度确实可以延长保护期，减少加药次数，即环保又经济，以后可以加以采纳。

7.经7个月的保护后，解除保护。对#2RO 进行冲洗，出水合格，投入运行。下表为保护前后运行参数情况：

从表中的数据知：在给水电导略有上升的情况下， 保护后的#2RO中段压力仅上升0.06MPa，但产品水流量上升4—6t/h ，产品水电导仅上升1us/cm左右，产品水压力上升为0.01MPa，说明此次保护之后，运行情况良好， 膜的性能得到了很好的恢复，保护是成功的.

8. 该保护的经济性比较：以7个月计算。

运用甲醛保护，仅用1320元即完成保护， 比低压冲洗节水6300吨，节电1575KWh，总计节约6130元。

9.保护安全措施：

9.1. 进入保护现场必须正确佩戴安全帽。

9.2. 负责保护液配制的人员应做好劳动保护工作，戴防护眼镜，防止清洗液腐蚀皮肤及衣服。

9.3. 地面积水及保护液及时清理，防止操作人员滑倒。

9.4. 现场设置加药平台，便于操作，保证人身安全。

10. 甲醛保护方法的优化措施：

10.1. 溶解的甲醛量应适当大于理论值，据循环情况增加药量。

10.2. 在测定药液浓度时，方法中为1.3～1.5克，对于本保护液不适用，可称5～10克滴定，效果很好。

10.3 保护时浓度应接近1.0%，这样可以一次性保护长达7个月之久，减少操作次数，使之更具环保性和经济性。

11. 结论：

这次反渗透的保护长达7个月之久，至保护结束，经冲洗后投运，各项指标均得以基本恢复，运行状态良好，说明本次的长期保护是成功的，不仅节约了大量的水、电，而且操作简便，省时省力，是一种即经济又环保的保护方法，可以进一步优化、推广应用。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.火力发电厂水汽试验方法[S].SS-1-1-84.

[2] 张葆宗；反渗透水处理应用技术[M]；北京.中国电力出版社；2004：305.