戚电公司反渗透压差升高及清洗研究

2017-10-19纪科

水能经济 2017年8期

纪科

【摘要】戚墅堰发电有限公司燃机发电机组补给水处理采用的是全膜法处理方式，反渗透膜水处理工艺是目前公认为水除盐最有效的技术之一。但是由于反渗透膜在正常运行过程中，发生了反渗透装置压差升高的问题。为此，本文针对反渗透装置拆洗的情况和清洗前后的运行数据变化，研究了戚电公司反渗透压差升高的原因，并给出初步解决方案。

【关键词】反渗透；压差；清洗

一、工艺简介

（一）补给水处理工艺

戚墅堰发电有限公司燃机发电机组补给水处理采用的是全膜法处理方式，设计水源为京杭大运河常州段上游水源。该全膜法水处理系统是以二级反渗透脱盐为核心，沉淀池、空气擦洗滤池、板式换热器、超滤为预处理，一级反渗透为预脱盐工艺，二级反渗透和电除盐为精处理。反渗透装置为核心和最关键设备，对预处理系统有着严格的要求。预处理系统运行效果不佳，极易导致反渗透运行工况恶化。

（二）反渗透膜组工艺原理

工藝原理：RO是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的各种盐分。在RO的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿着膜垂直的方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，透过水中仅有少量的盐分。收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。

二、戚电公司反渗透压差升高的可能原因

戚电公司两套反渗透装置在近日运行中，发现一级一段反渗透装置压差升高。经分析后，可能有以下原因造成：

（一）胶体污堵

胶体污堵有较大可能性，运河水质会含有硅胶体和有机质胶体，预处理时假如的混凝剂等形成的胶体，这些有可能沉积在膜表面形成胶体污染，胶体污堵发生时，系统压差增加，产水量降低，脱盐率下降。

（二）微生物污堵

微生物污堵发生的主要原因是地表水水质问题和系统的频繁启停操作。因为单一的杀菌剂不可能将水中的各种细菌和微生物全部杀死，再加上系统中存在死角区，或停用时间过长将造成细菌微生物生长繁殖、粘附在膜表面形成生物黏膜。微生物污堵发生时，系统运行压差升高，产水量下降，脱盐率先是略有上升，然后降低。

三、戚电公司反渗透压差升高现象和问题

（一）运行数据分析

2016年2月，一级反渗透装置一段压差为0.13MPa，2016年4月，一级反渗透一段压差为0.34MPa，一段压差明显上升。2016年12月，一级RO进水SDI大约在2左右。

（二）检查

为了了解造成膜压差高的原因，我们将一级RO系统停下来。打开一段压力容器进水端进行检查，发现一段进水端的端部密封板和压力容器内侧附着有光滑的黄褐色粘稠物质，该物质有腥臭味，用手可以刮去，可见附着时间不长。由此可以推断在膜表面也附着有同样的物质。打开一段出口和二段出口，发现有同样的污堵物。

（三）取样分析

取该物质样本进行分析，得出结论：90%为有机物。

四、戚电公司反渗透压差升高原因分析

（一）原水水质问题

戚电公司的水源为京杭大运河河水，运河水长期成为生活污水的排放池，河水中的细菌，有机物，胶体，盐分含量均较高。尽管在预处理和超滤中都采用NaClO作为杀菌剂，但由于游离氯会给复合膜造成永久性破坏，应严格控制水中的余氯。由于NaClO注入量不够，会造成一些细菌穿过超滤进入RO系统，在RO膜上沉积繁殖；随着时间的推移逐渐扩散至二段。

（二）预处理问题

戚电公司水处理系统未设置活性炭过滤器，对一些有机物、微生物尸体、胶体等能以除去，尽管小于膜所要求的进水SDI（小于5），但因地制宜的考虑，应该控制SDI值至更小的范围内。

五、戚电公司反渗透压差升高清洗方案

根据戚电公司的运行水源及预处理状况，进行反渗透清洗，选择如下的清洗方案：

六、戚电公司反渗透压差升高清洗成果

（一）清洗之前开盖检查的状态：

一段膜进口，膜上有黑色残留物，壳内壁有褐色透明粘性物质，有鱼腥味。二段膜出口，壳内壁有褐色透明粘性物质，较之一段入口污染轻微。

（二）清洗之前的数据分析：

从图表可以清晰地看出2016年2月至2016年4月正常运行的这段时间内，反渗透一段和二段膜压差一直出于上升，一段膜压差上升尤其明显，特别是当压差达到1.8左右时，上升趋势更加明显。

（三）清洗前后数据对比

从表中可以清晰地看出清洗后一段压差降低了0.18，二段压差降低了0.05，基本恢复到运行初期的工况水平。本次清洗基本达到预期效果。

七、后续处理建议