电厂水处理电除盐装置化学清洗技术探讨

牛长军

摘 要：文章介绍了电厂水处理连续电除盐装置（EDI）进行化学清洗的特征，提出了酸性清洗和碱性清洗的设备配置、化学药品配制及清洗操作步骤，并对清洗注意事项和化学药品操作安全规则进行了说明，供同样使用连续电除盐装置（EDI）的电厂同行参考。

关键词：化学水处理 连续电除盐装置EDI 化学清洗 注意事项

中图分类号：TQ085 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0115-02

连续电除盐（electrodeionization，简称EDI）技术是由电渗析和离子交换有机结合形成的一种新型膜分离技术。借助离子交换树脂的离子交换作用及阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用，在直流电场的作用下，实现离子定向迁移，从而完成水的深度除盐。

1 概述

公司共有两套连续电除盐装置（EDI），每套EDI装置包含8个EDI模块，对于EDI装置的电流和电压采取整体监控，单套EDI装置的产水量设计为25 m3/h，进水量为28 m3/h。

2 清洗症状分析

当EDI系统出现以下或其他症状时，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%。

3 EDI模块清洗工作步骤

3.1 清洗配置

以下是整台设备的膜块同时清洗所需设备和附件。（1）清洗泵。流量：与EDI设备设计流量的60～100%（15～30 m3/h），扬程：0.2～0.3MPa。（2）清洗过滤器：设计流量达到清洗水泵的最大流量，过滤精度1 μm。（3）清洗水箱容积：EDI设计单位流量（m3/h）的5%（3 m3）；材质：PE等非金属或金属内防腐。（4）连接管道：UPVC管或PE软管。（5）仪表配置：流量计、pH计、温度计、TDS仪或电导率仪。

3.2 清洗准备

（1）清洗前EDI状态确认。①在清洗前，试运行并记录EDI设备通过浓水与极水的流量和压力降以及电压、电流、浓水排水的电导率（或浓水TDS）及EDI产水品质；b.记录完成后，关闭EDI设备，切断EDI电源，关闭EDI的全部进水和出水阀门。

（2）设备系统连接。将EDI设备的浓水和极水进出口管道与清洗系统连接，并确认连接正确（将非产水端口（极水出口和浓水出口））连接到清洗药液箱。

（3）清洗配药。①将去离子水注入清洗水箱，先不加入药剂；②试运行清洗系统，并调节泵出口压力为0.1 MPa，流量为运行流量60%～100%（15～30 m3/h）；③根据清洗水箱的盛水量，确定化学试剂的加入量，并准备两倍或以上的药剂总量；④将定量的化学药剂加入到准备好的定量的清洗水箱之中；⑤启动清洗搅拌器或通过清洗水泵进行循环搅拌，让药剂完全溶解。

3.3 酸洗程序

（1）清洗目的：清洗EDI浓水室与极水室盐分结垢现象。

（2）清洗判定：当EDI具有如下某种特征或全部特征时，需要执行酸清洗程序。

①EDI浓水流量减少。

②EDI极水流量减少。

③EDI浓水压力差上升。

④EDI极水压力差上升。

⑤EDI电流上升或下降。

⑥EDI产水电阻率下降且在执行再生程序时无法恢复性能。

（3）清洗配方：盐酸（HCI）溶液（以500 L清洗箱为例）。

①去离子水500 L（可用EDI产品水）；②30%盐酸（化学纯或分析纯）10～30 kg；③配制成0.6～1.8%的强酸溶液（应完全混合），配制pH=2左右。

混合酸的安全方法：切记要先将水加入到溶器中然后再加入酸。

（4）清洗步骤：①启动清洗水泵（注意不能将空气注入），循环清洗溶液20～30 min；②在循环过程中，每隔5 min，检测回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH上升0.2～0.4单元，就向清洗水箱中添加少量的酸，维持清洗水箱的pH值在配药的水平；③循环后，停止清洗水泵，关闭清洗进出口阀门，浸泡EDI模块30～90 min，浸泡的时间最长不超过120 min；④开启清洗阀门，启动清洗水泵，循环30～60 min；⑤在循环过程中，每隔10 min，检测回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH上升0.2～0.4单元，就向清洗水箱中添加少量的酸，维持清洗水箱的pH值在配藥的水平；⑥向清洗水箱加入碱，中和酸清洗废液，然后直接排放；⑦向清洗水箱加入EDI的产水，冲洗EDI模块残留酸液，直至EDI进出口电导率和pH值基本相等。

（5）EDI设备恢复：①断开清洗装置，恢复运行状态（如果还需要执行碱洗程序，该步骤先停止）；②按照EDI再生程序设定再生的所有参数；③执行EDI再生程序，直到达到离子平衡。在标准模式下运行EDI，直到重新获得所要求的水质，恢复EDI性能。

3.4 碱洗程序

（1）清洗目的：清洗EDI浓水室、极水室、淡水室有机物及微生物污染或胶体污染。

（2）清洗判定：当EDI具有如下某种特征或全部特征时，需要执行碱清洗程序。

①有机物或微生物引起EDI浓水或极水流量减少。

②有机物或微生物引起EDI浓水或极水压力差上升。

③有机物或微生物引起EDI电流变化。

④有机物或微生物引起EDI淡水流量下降。

⑤有机物或微生物引起EDI淡水压力差上升。

⑥有机物或微生物引起EDI产水品质严重下降。

（3）清洗配方。碱溶液（以500 L清洗箱为例）。

①去离子水500 L（可用EDI产品水）。

②氢氧化钠（化学纯或分析纯）0.25～5 kg。

③配制成0.05～1%的碱溶液（应完全混合），配制PH=

10.5～12。

特殊说明：配方主要是针对有机物和微生物污染。

（4）清洗步骤。

①启动清洗水泵（注意不能将空气注入），循环清洗溶液20～30 min。

②在循环过程中，每隔5 min，检测回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH下降0.2-0.4单元，就向清洗水箱中添加少量的碱，维持清洗水箱的pH值在配药的水平。

③循环后，停止清洗水泵，关闭清洗进出口阀门，浸泡EDI模块30～90 min，浸泡的时间最长不超过120 min。

④开启清洗阀门，启动清洗水泵，循环30～60 min。

⑤在循环过程中，每隔10 min，检测回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH下降0.2～0.4单元，就向清洗水箱中添加少量的碱，维持清洗水箱的pH值在配药的水平。

⑥向清洗水箱加入RO产水，然后加入一定量的酸，控制pH值为3～4。

⑦將酸输送至EDI模块，中和模块中的残留碱液，循环或直接排放。

⑧向清洗水箱加入RO的产水，冲洗EDI模块，直至EDI进出口电导率和pH值基本相等。

（5）EDI设备恢复。

①断开清洗装置，恢复运行状态。

②按照EDI再生程序设定再生的所有参数。

③执行EDI再生程序，直到达到离子平衡。在标准模式下运行EDI，直到重新获得所要求的水质，恢复EDI性能。

4 注意事项

（1）清洗过程中严格控制清洗药剂的配比量；（2）清洗过程中应密切关注药剂的pH；（3）清洗药剂的纯度及质量必须符合膜厂商要求；（4）清洗水温及压力应在要求范围内。

5 操作化学药品的安全规则

化学药品的操作是相当危险的，必须要非常小心，遵守适当保护措施，以避免造成人身伤害。操作化学药品的安全规则如下：（1）一定要穿和使用有保护措施的衣服和设备，至少要保护眼睛、脸、颈和手；（2）避免化学品接触眼睛、皮肤或衣服；（3）一定要缓慢少量向水中加入化学品，以免发生爆炸、沸腾、喷溅或其他激烈反应；当混合液体时，决不能把水加到化学品中。（4）不要吸入化学品的烟气。

参考文献

[1] 巩耀武，管炳军.火力发电厂化学水处理实用技术[M].中国电力出版社，2006.

[2] 李培元.火力发电厂水处理及水质控制[M].2版.中国电力出版社，2008.

[3] 国电电力武威发电有限公司编.电厂化学设备及运行[M].宁夏电力公司教育培训中心，中国电力出版社，2013.