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反渗透膜化学清洗全过程

来源:manbex官方网站 发布日期:

2019-08-29 08:53:04

栏目:

污水处理资讯

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如何进行水处理?

manbex官方网站水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的manbex官方网站耗材——反渗透膜,并向您详细介绍反渗透膜化学清洗全过程。

摘要:根据某发电厂反渗透系统的工作流程、运行情况和多次反渗透膜的清洗经验,对反渗透膜化学清洗方法作了总结,摸索出一套行之有效的常规药品典型清洗方法,提出建议,供同类型水源及设备厂家参考。

关键词:反渗透 化学清洗 污染

反渗透膜法水处理工艺是目前公认为水除盐最有效的技术之一。在以地表水作为锅炉水源的大中型火力发电厂,化学除盐水处理中反渗透技术应用越来越广泛。但是由于反渗透膜在正常运行过程中,不可避免地会被无机盐垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染,这些物质沉积在膜表面上,将会引起反渗透装置出力下降或脱盐力下降,因此为了恢复良好的透水和除盐性能,需要对膜进行化学清洗。

某发电厂在该地区较早使用反渗透膜法水处理技术。一期2*300MW机组的除盐水系统中,通过技改在2000年安装了两套2*50t/h的反渗透装置,二期4*600MW机组的除盐水系统中安装了二套130  t/h的反渗透装置。设备投运几年来,反渗透膜的清洗均是由电厂运行独立完成的,本文根据历年的清洗经验,总结出目前行之有效的典型常规药品典型清洗方法,以供同类型水源及设备的厂家作一参考。


一、反渗透系系统的流程与运行情况

1水特点  ≤

某发电厂二期机组使用的水源是来自一条河流,水质特点为低浊度、高有机物,从历年的水质来看,夏季水质较好,每年的121112是水质最差的季节,COD(锰法)最高达到15mg/l且腐植质、胶体类大分子有机物占较大比例,含盐量在700mg/l左右,正常情况下,原水的含盐量在400 mg/l左右。

2反渗透设备的进水水质要求

反渗透膜采用陶氏公司的CPA3型抗污染复合膜,对反渗透设备的进水控制要求较严,进水水质为:SDI≤4COD2mg/l,浊度〈1NTU

3反渗透设备的流程

根据原水水质及进水水质的控制要求,设计流程为无阀滤池出水----多介质过滤器---活性碳过滤器—精密过滤器(滤芯为4.5μm--高压变频泵---反渗透—预脱盐水箱---预脱盐水泵---后续的离子交换设备,2*130t/h的反渗透装置膜组件16/9排列,设计脱盐率》97%,回收率75%

4反渗透系统的运行特点与清洗周期

20141月,二期2*130t/h反渗透装置移交运行,膜进水水质控制在SDI3.5-4之间,浊度小于1NTU,进水COD的含量在活性碳更换初期可达到要求,但有多个月份维持在3mg/l左右,超过进水水质要求,且有时在测定SDI的膜片上能发现有一层绿色粘状的有机物,一套反渗透装置每月制水量在5万吨左右。

膜的运行特点是随着运行时间的增加,反渗透装置进水压力逐渐升高,透水量降低,出力下降较快,脱盐率无变化,6个月即达到清洗周期。  


二、反渗透膜清洗

1污染物的确定

1)从系统运行状况来看,表面上系统压差下降不明显,膜的脱盐率无变化,但实际上随着膜的进口压力提高,在同样的浓水排放流量下,膜的进水流量下降较快,导致膜的出力直线下降。因此膜存在严重的污堵现象。

2)从测定精密过滤器进口SDI值时看,SDI测定的过滤膜片上能发现有一层绿色粘状胶体状有机物,表面反渗透预处理系统无法完全去除原水中的有机物,反渗透膜存在有机物污堵。

3)剖开一期已换下的膜组件看,膜污染的状况主要是以有机物污染为主,无机盐垢很少。

2清洗方案的确定

根据反渗透膜厂家提供的清洗参考,结合现场实际情况,我们采用了EDTA碱洗与柠檬酸酸洗相结合的清洗方案。具体如下:

1)系统管路冲洗:

采用清洗水泵为动力,用预脱盐水冲洗整个系统管路,包括清洗管路。  

2)分段碱洗

根据溶液箱及管路体积,配制好1.0%EDTA二钠盐溶液,并用分析纯的氢氧化钠调节溶液的pH值为10.5左右,清洗液温度保持在40℃左右,清洗分段进行,先清洗一段,再清洗二段,清洗方向与运行方向一致,清洗采用动态循环与静态浸泡相结合。

3)一二段串联酸洗

参照碱洗方案,配制好1%的柠檬酸溶液,并用分析纯的氨水调节溶液的pH值为2.5左右,清洗液温度保持在40℃左右,清洗时一、二段串联酸洗。也采用动态循环与静态浸泡相结合。

3清洗的具体实施表现

1)在清洗前检查整个清洗系统有关阀门及管路严密。

2)在碱洗时,每一段循环清洗的时间为1个小时,然后浸泡2个小时,如此往复,控制时间为16个小时。在清洗过程中,必须控制清洗液的pH值在10.5左右,当清洗液的颜色发黄、发深,出现大量泡沫时,表明清洗效果较好。

3)碱洗结束后,对反渗透系统和清洗管路进行大流量的除盐水冲洗。测定冲洗出水的pH值在7左右,方可实施酸洗。一、二段串联酸洗时,也采用动态循环与静态浸泡相结合,循环时间、频率与碱洗一致,有时清洗过程中清洗液的颜色会出现淡红色,这表明反渗透膜中有铁污染,氧化铁与柠檬酸络合成了柠檬酸亚铁胺络合物。

4)清洗结束后用除盐水对整个系统进行冲洗。

三、总结与建议

1对单一污染物的清洗,特别是对表面显示有机物污染的膜系统,采用EDTA碱洗与酸洗的复合清洗是必要的,只靠碱性配方清洗,效果难以凑效。实际上,较常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物,但下层可能是铁、铝等氧化物或硅酸盐垢。我们在某次清洗中根据膜厂家的建议,只采用了EDTA碱洗,结果清洗投运后膜的运行压差反升不降,后立即采用柠檬酸酸洗,膜设备投运后一切正常。

2采用静态浸泡与动态循环交替清洗,省时省力,效果较好。

3膜厂家在清洗配方的推荐时,往往在碱洗时要求加入阴离子表面活性剂,以利于有机物的清洗,但在实际使用时,活性剂会产生大量的泡沫,碱清洗后管道及溶液箱的清洗时间较长,易引起交叉污染,清洗时尽量不要使用。

4二期反渗透设备初次投运时,在测定SDI时,过滤膜片上有细小的石英砂颗粒,后拆开反渗透膜端板,发现膜进口端已有部分砂粒,采用了镊子夹、面团粘附的方法,清除了进口端的砂粒。最后重新安装了机械过滤器和活性碳过滤器的滤料。

5膜生物污染的积累会大量增加清洗次数和明显减少膜的性能,使用地表水作为水源的电厂。虽然定期再生及更换活性碳在一定程度上减小了膜的污染,但有机物的污染还是大大超出目前传统预处理设备的控制范围,因此使用更先进的预处理技术如超滤设备迫在眉睫,这可以大大保证反渗透系统的经济与安全性。


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