电厂化学水处理超滤及反渗透系统清洗方案探讨

牛长军

摘 要：文章介绍了电厂全膜法化学水处理超滤膜和反渗透膜运行中遇到的结垢、有机物滋生引起的系统污染问题，阐述了超滤装置和反渗透装置出现污染症状的判定，针对污染问题提出的清洗操作步骤以及酸性、碱性清洗解决思路，并对安全注意事项进行了要求。

关键词：化学水处理 超滤 反渗透 有机物 污染 酸性清洗 碱性清洗 解决思路

中图分类号：TM621.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0118-02

公司化学水处理现有超滤装置两套，超滤系统设计为并联排列，每套超滤装置配置超滤膜（美国科氏）共7根；一级反渗透装置两套，反渗透系统设计为一级二段系统，每套一级反渗透装置配置反渗透膜（美国陶氏）共54根，按三段6∶3排列；二级反渗透装置两套，每套反渗透配置反渗透膜（美国陶氏）共36根，按照4∶2排列；配套以上主要设备的还有原水箱、清水箱以及相关管道等。运行中因遇到结垢、有机物滋生引起的系统污堵问题，相关膜元件、膜組件等受到一定程度的污染，运行参数有所恶化，水处理设备存在清洗的必要。

1 水处理系统污染成因

水处理设备正常运行一段时间后，系统容器、管道等设备会产生污染物的附着，同时超滤膜组件、反渗透膜元件会受到水中可能存在的悬浮物或难溶盐（最常见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属铁、锰、铜、镍、铝等氧化物沉淀、硅沉积物）的污染、无机物和有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物（如：阻垢剂/分散剂、阳离子聚合电解质）、微生物 （藻类、霉菌、真菌）等的污染。

2 水处理相关设备污染的判定

2.1 当超滤系统出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗

（1）在正常给水压力下，产水量较正常值下降10%～15%；（2）为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10%～15%；（3）产水水质降低10%～15%；（4）给水压力增加10%～15%；（5）跨膜压差明显增加。

2.2 当反渗透系统出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗

（1）在正常给水压力下，产水量较正常值下降10%～15%；（2）为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10%～15%；（3）产水水质降低10%～15%，透盐率增加10%～15%；（4）给水压力增加10%～15%；（5）各段之间压差明显增加。

3 水处理全面清洗工作步骤

3.1 超滤装置在线清洗工作步骤

3.1.1 清洗前的准备工作

（1）系统清洗前检查清洗系统设备状况，保证清洗水泵、阀门、水源和管道的正常使用；（2）测清洗水泵电机绝缘，确认合格；（3）确认清洗用流量计准确可用；（4）确认清洗用保安过滤器正常；（5）准备pH计一台，校准后备用；（6）准备好足够的膜清洗专用药剂。

3.1.2 超滤清洗操作

（1）设备准备：①关闭超滤装置进水阀、出口阀、回流阀，打开排水阀放尽超滤装置系统内存水；②开启超滤装置清洗进水门、清洗浓水回流门、产品水回流门，开启超滤清洗水泵，调节流量60 t/h，检查水泵运行工况、系统各部分压力是否正常、是否存在泄漏并消除缺陷。

（2）酸性清洗：①清洗水箱注水到液位80%，按照2%的比例加入酸性膜清洗药剂，开启清洗装置循环门，关闭清洗水泵出口门，启动清洗水泵循环搅拌，调节pH为2～3；②打开清洗水泵出口门，关闭清洗装置循环调节阀，调节系统进水压力小于0.10 MPa，流量60 t/h左右，对超滤系统清洗，循环大约70 min左右，保持清洗液pH值为2～3；③放空清洗箱内的清洗液，向清洗水箱内注水，启动冲洗水泵冲洗超滤膜。重复此步，至pH为5～6。

（3）碱性清洗：①向清洗水箱注水液位80%，按照2%的比例加入碱性膜清洗药剂，开启清洗装置循环门，关闭清洗水泵出口门，启动清洗水泵循环搅拌，调节pH为10～11；②打开清洗水泵出口门，关闭循环调节阀，调节系统进水压力小于0.10 MPa，流量60 t/h左右，对超滤系统清洗，循环大约70 min左右，保持清洗液pH值为10～11；③放空清洗箱内的清洗液，在清洗水箱内放入超滤产品水，启动冲洗水泵冲洗超滤。重复此步，至pH为8左右。

（4）投入清洗后的超滤系统，确认清洗效果。（注：投入清洗后的超滤系统前，关闭超滤装置出口门，投入初期的产品水应排放，设备正常运行10 min后，回收产品水。）

3.2 反渗透膜元件在线清洗工作步骤

3.2.1 清洗前的准备工作

（1）系统清洗前检查清洗系统的设备状况，保证清洗水泵、阀门、水源和管道的正常使用；（2）测清洗水泵电机绝缘，确认合格；（3）确认清洗用流量计准确可用；（4）确认清洗用保安过滤器正常；（5）准备pH计一台，校准后备用；（6）准备好足够的膜清洗专用药剂；（7）清洗反渗透清洗箱，反渗透产品水引入清洗水箱，放至水箱液位的80%。

3.2.2 反渗透清洗操作

（1）设备准备：①关闭反渗透高压泵进水阀、出口阀，打开排水阀放尽系统内的存水，关闭反渗透装置产品水出水手动阀门、浓水调节阀门；②开启反渗透装置一段清洗进水门、二段清洗浓水回流门、淡水回流门，关闭一段回水门，开启反渗透清洗水泵，调节流量50 t/h，检查水泵运行工况、系统各段压力是否正常、是否存在泄漏并消除缺陷。

（2）酸性清洗：①清洗水箱注水到液位80%，按照2%的比例加入酸性膜清洗药剂，开启清洗装置循环门，关闭清洗水泵出口门，启动清洗水泵循环搅拌，调节pH为2～3；②打开清洗水泵出口门，关闭循环调节阀，调节系统进水压力小于0.30 MPa，流量50 t/h左右，对反渗透系统进行清洗，循环大约70 min左右，保持清洗液pH值为2～3；③放空清洗箱内的清洗液，向清洗水箱内注水，启动冲洗水泵冲洗反渗透膜。重复此步，至pH为5～6。

（3）碱性清洗：①向清洗水箱注水液位80%，按照2%的比例加入碱性膜清洗药剂，开启清洗装置循环门，关闭清洗水泵出口门，启动清洗水泵循环搅拌，调节pH为10～11；②碱性清洗一段，关闭清洗装置循环调节阀，打开清洗水泵出口门，关闭二段浓水清洗回流门，开启一段浓水清洗回流门，启动清洗水泵，清洗反渗透一段，调节系统进水压力小于0.30 MPa，流量50 t/h左右，循环70 min左右，保持清洗液pH值为10～11；③放空清洗箱内的清洗液，在清洗水箱内放入反渗透产品水，启动冲洗水泵冲洗反渗透。重复此步，至pH为8左右。

（4）投入清洗后的反渗透系统，确认清洗效果。（注：投入清洗后的反渗透系统前，关闭中间水箱进口门，投入初期的产品水应排放，水质正常后，回收产品水。）

4 安全注意事项

（1）清洗小组成员在方案实施前需经技术培训和交底。（2）清洗配药操作人员应注意安全，应戴防护手套、眼镜及防护服，现场准备急救用水和急救药品。（3）与清洗工作道无关的仪表及管道阀门应关闭，确保有效隔绝。（4）与清洗工作无关的人员严禁进入现场。

5 结语

清洗方案实施后，保证了化学水处理系统的正常运行，有效控制剥离清水箱、相关管道、水泵及超滤等水处理设备中的微生物粘泥等污染物，延缓或抑制微生物的生长和繁殖速度，提高了设备的工作效率；同时保证了超滤、反渗透设备清洗的效果良好，避免超滤膜元件、反渗透膜元件损伤，延长了设备的运行寿命，节约了公司运营成本。

参考文献

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