超滤_反渗透系统在电厂水处理应用中的运行维护与管理

Vol.24,No.6Aug.,2008

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超滤－反渗透系统在电厂水处理应用中的运行维护与管理

梁军昌，谢方磊，徐德亮

（华电国际十里泉发电厂，山东枣庄276010）

摘要：根据超滤(UF)—反渗透(RO)系统在十里泉电厂水处理改造系统中的运行实践，基于稳定超滤产水量、延长反渗透膜使用寿命的目的，在全面分析和解决各种影响因素和问题的基础上，系统介绍了UF-RO在电厂水处理应用中的运行维护措施和管理经验。关键词：超滤；反渗透；运行；发电厂；水处理中图分类号：TM621.8

文献标识码：A

0引言

目前，华电国际十里泉发电厂锅炉补给水处理系统为反渗透

过滤器→

超滤（4组）→净水箱→净水泵→5

Àë×Ó½»

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ÊÜÔ-Àë×Ó½»»»Æ÷µÄÉè¼Æ³öÁ¦ºÍʵ¼ÊÔËÐÐЧ¹ûµÄ¾-¼ÃÐÔÖÆÔ¼£¬±¾³§140MW水处理系统经济运行出力为90~95t。根据反渗透运行参数进一步确定，4台超滤可至少提供140t的RO进水，即平均每台超滤产水量不低于35t。

膜透水通量是衡量超滤膜分离性能的最重要的参数之一，其透水通量则要根据原水水质，依据通量随压力的变化情况而定。所以，在确定超滤稳定运行的低限出水量的同时，就需要根据超滤截留率和系统所能提供可靠的进水压力及反冲洗压力，确定超滤稳定运行低限出水量时的UF进水操作压力。

10.收稿日期：2008

作者简介：梁军昌,男,华电国际十里泉发电厂工程师.

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因此，一定进水操作压力下的超滤低限产水量是由UF稳定运行的两个重要指标确定的。根据本厂设备实际，确定在单台超滤的进水操作压力0.138MPa下的低限出水量为35t，此为本厂超滤稳定运行的2个重要指标。1.2影响超滤产水量的因素1.2.1超滤过程

原水在一定压力下通过管内或管外流动，溶剂及小分子溶质透过膜成为超滤液，原水被浓缩为浓缩液，从而达到部分溶剂及溶质分离、浓缩的目的。超滤过程为动态过滤过程，单从运行机理上看，膜一般不易被堵塞。但是，随着运行时间的加长，由于膜面及膜孔的吸附和截留作用，超滤膜逐渐被堵塞，通水量减少。因此，超滤本身的运行特点，决定了其稳定运行的必要性。1.2.2水质变化影响

（1）进水水质要求

为保证UF安全稳定运行，进水水质要求如下：浊度不大于1NTV(经10

m；浓度小于5%；水温为5~40℃；压力最高小于0.20MPa，正常使用0.10~0.15MPa；水回收率为80%~90%；pH值为2~13。

（2）水质异常

主要有两种情况：进水中悬浮物含量增多，浊度超标和进水中有机物含量明显增多。

a.进水中悬浮物含量增多，浊度超标

进入雨季，本厂地下水有时会明显浑浊，水中存在大量泥沙颗粒，仅经无阀滤池无法彻底过滤。因此，UF进水中泥沙颗粒就明显增多。如果预防处理不及时，特别是水中存在一些污泥污垢颗粒的情况下，短时间内就可以使超滤产水量明显降低。

b.进水中有机物含量明显增多

进水中的有机物主要来源于地表水。由于本厂地下水系统与地表水系统存在多处连接点，接点一旦不严密，在两侧压力不均的情况下，就会发生地表水混入生水，导致UF进水中有机物含量明显增大。一般有机物分子都能透过20

m滤芯过

滤器的监督。滤芯过滤器作为装置前保安措施，不是为了过滤大量悬浮物，不承担过滤负荷，因此要根据厂家提供压降极限值，通过运行实验确定滤芯更换的压降值。如通过实验确定20

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会导致系统的劣化，膜损坏率高，这将直接影响到反渗透系统应用的经济性。因此，不断针对系统运行过程中出现的问题，及时深入分析诊断，采取合理反渗透系统运行维护的技术和管理措施，避免反渗透系统膜元件的劣化，合理延长膜使用寿命，是系统运行管理的关键。2.1进水水质的控制

对反渗透系统给水进行控制的关键是保证预处理效果的稳定。如前所述,针对本厂系统实际,建立了以稳定超滤产水量为核心的一整套应对异常确保设备稳定运行的措施。同时，建立了反渗透系统进水污染指数定期监测制度，以检测和调整措施的有效性。通过实际运行效果看，超滤的出水污染指数都控制在2以下。2.2预防性措施2.2.1停运保护

为防止停用时，在含有阻垢剂的情况下形成的压稳态盐类析出而结晶和避免生物的滋生与污染，针对膜材料和装置停运实际情况，选择合适的停运保护方法十分必要。本厂水处理担负着对全厂7台机组的锅炉补给水和全厂冬季供暖补水任务，除进行清洗外，一般停运时间都不超过24h，因此采用低压给水冲洗的方法。如规定关机前应停投阻垢剂,逐步降压至0.3MPa左右用预处理好的水冲洗12min；停运期间要每6h冲洗一次。2.2.2阻垢剂的匹配选型与加药控制

在反渗透保安过滤器之前投加阻垢剂，是控制膜分离系统中的碳酸钙、硫酸钙及氧化铁沉淀造成结垢，控制无机污染的有效方法。使用中要注意的关键两点是：一是所选用的阻垢剂要匹配所使用的反渗透膜。如：反渗透所选用的CPA3膜，从2001年1月一直选用Argo公司的HYPERSPERSEMDC220和AF150UL两种产品。后来一段时间因货源问题，供应商推荐使用了美国清力公司的产品PTP－2000，在使用过程中发现在加药箱的低部液位剂内有少量黑色黏性物质出现，并且附着在加药泵前后的管道中，造成加药量的下降。在清理加药箱时发现搅拌器的法兰腐蚀严重，伴有铁锈。同时测试PTP－2000四倍浓缩液配制成的阻垢药

pH值为8~9。液时呈碱性，测试Argo公司的HY-PERSPERSEMDC220配制成的阻垢药液呈酸性，

pH值为4~5，HYPERSPERSEAF150UL，pH值为4~5。而反渗透所选用的CPA3膜的适用pH为酸性。此后重新选用酸性阻垢剂避免上述情况的发生。二是加药量的控制。首先要根据进水含盐量、温度和回收率计算参考加药量，要有10%的裕度或按反渗透装置满负荷运行的条件下计算，根据实际运行负荷大于比例10%的裕度调整。其次，运行中要定期监控药箱液位，避免加药装置故障造成加药量不足。

2.2.3预防误操作和操作不当

针对本厂反渗透装置的各项常见操作不当和误操作有：

（1）设备启动时升压过快，特别是设备排空后,重新运行时,气体没有排尽就快速升压运行。

（2）设备停运时快速降压没有进行彻底冲洗。（3）用投加化学试剂的预处理水冲洗。（4）浓排门没开或开度不够就升压启动。预防措施为：

（1）高压泵采用变频启动，频率逐步给定，缓慢升压。

（2）设备停运前应停投阻垢剂,逐步降压至0.3MPa左右用预处理好的水冲洗12min。

（3）为预防浓排门没开或开度不够误操作发生，采用一次门固定开度，二次门全关全开操作，微机画面增加闭锁程序，使浓排（二次）门不开无法启动高压泵升压。2.2.4运行方式的调整

反渗透装置运行方式的调整要以保持流量，稳定水质，取得设计的回收率，不超过设计运行参数为原则。

（1）如果由于水温的变化或膜的污染结垢引起产水量下降，可调整进水压力以改善产水量。但不能允许过多的污染和结垢，不可超压运行。

（2）如给水水质变化，当进水TDS增加过大时，应降低回收率，以避免膜表面的浓差极化。

（3）正常运行时不用最高流量，以避免频繁开停设备而降低膜寿命，同时也可降低给水压力运行或回用部分产品水。

（4）当给水温度变化较大时，可通过调整给水压力进行补偿调节，但不能超过极限值和设计规定值。

2.3清洗

反渗透膜元件作为深层的过滤元件，其表面不可避免地会有残留的胶体、微生物、杂质颗粒及难溶盐类在其表面的析出。因此，反渗透装置一旦投入

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使用，最终都需要清洗，即使进行了最合理有效的预处理，清洗也是不可避免，所不同的是清洗周期的长短。取得较好的清洗效果的关键是清洗的及时性和选择针对性强的有效清洗工艺以及清洗参数的控制。2.3.1清洗的及时性

（1）根据本厂预处理设备运行的实际情况，确定以每年一次的预防性清洗措施来保持膜的清洁度。（2）确定反渗透膜恢复性清洗的标准：膜污染后，将其运行指标与刚投运时相比较，在产水量降低15%，校正后的压差变化达15%或归一化后的盐通量达15%时，应进行清洗。2.3.2针对性清洗工艺的选择

清洗药剂配方的确定。

有效清洗的关键是根据污垢的性质选择清洗化学药品，通过试验确定优效配比。做法是：

（1）进行SDI测定的过滤膜上的污物分析；抽出部分５

ｓ／ｃｍ

一段入口压力淡水电导率

37

s/cm

一段入口压力淡水电导率

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1.37MPa1.29MPa进水流量进水流量65t/h

76t/h

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(2)清洗流量和压差的控制清洗的原则应是采用低压差、大通量的清洗方式，单个膜的平均压降应控制在0.06MPa内。清洗流量小就偏流，有死角，流量大易损坏膜。试验证明，清洗流量是运行流量的1.0~1.2倍最合适。2.3.4清洗效果

表2是某次清洗前后的效果比较，说明采取的清洗措施是有效的。

综合采取各种运行和维护措施，实现预处理设备的稳定有效运行，满足反渗透系统安全可靠足用的进水要求。

（2）要以延长反渗透膜运行寿命为管理重点，采取各种正确合理的运行维护措施，预防反渗透膜结垢污染，避免膜劣化和膜损坏。

参考文献：

[1]张葆宗.反渗透水处理应用技术[M].北京：中国电力

出版社,2004.

[2]邵刚编.膜法水处理技术[M].北京：冶金工业出版社，

1992.

[3]周正立.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂[M].北

京：化学工业出版社,2005.

（责任编辑：马坤英）

3结束语

综上所述，超滤－反渗透系统在电厂锅炉补给水处理中的应用中运行维护与管理的要点是：

（1）以稳定超滤运行产水量为运行管理中心，

OperationMaintenanceandManagementofUF-ROtoWaterTreatmentAppliedin

PowerPlant

LiangJunchang,XieFanglei,XuDeliang

(HuadianInternationalShiliquanPowerPlant,Zaozhuang277103,China)

Abstract:AccordingtotheoperationpracticeofUF-ROtowatertreatmentappliedinShiliquanpowerplant,inordertostabilizeUFwaterquantityandextendlifeofreverseosmosismembrane,thisarticleanalyzedandresolvedkindsoffactorsandproblems,andintroducedthesafeguardmeasuresandmanagementexperiencesofappliedUF-ROtowatertreatmentinpowerplant.

Keywords:ultrafiltration(UF);reverseosmosis(RO);operation;powerplant;watertreatment

电站锅炉声全息智能除灰系统

除灰器是电站锅炉不可缺少的重要附件，能否合理使用，直接影响到锅炉的安全经济运行及受热面换热效率。

目前，用于电站锅炉的常见除灰器，如：蒸汽吹灰器、水力除灰器等，均属于\"触及式\"除灰模式。其设备因除灰机理的存在如下缺点：（1）除灰范围小、存在死角死区；（2）投资大；（3）耗能高、使用维护费用大；（4）操作使用不方便；（5）对设备有害；（6）环境污染严重。

声全息智能除灰系统利用声场能量和全息理论，采用智能化监控技术来清除锅炉换热器表面积灰，并减缓炉内结焦。

本系统是华北电力大学在中国科学院声学研究所先进声学技术基础上最新研制的适合于电站锅炉的声波除灰系统。系统以旋笛作声波发生器，按照电站锅炉的特点，对低频声波除灰器及其控制系统进行优化设计。根据声全息原理和炉内空间结构中的声传播特性，以振幅大、衰减小、绕射能力强等为技术特点，能有效地实现全方位除灰，比以往声除灰技术具有好的除灰效果。