反渗透水处理技术在电厂中应用研究探讨

摘要：电力行业应用反渗透水处理技术曰益广泛，我国急需完善出一套适合国情的反渗透设计、安装调试及运行规程。结合国内电厂反渗透技术应用的状况和一些经验，重点对反渗透预处理部分和附属系统提出了新的看法与认识。基于广泛的调研和运行试验的验证，提出预处理部分应推广使用双层滤料过滤器，对活性炭过滤器的使用提出了看法；并对预处理中加药的选择和保安过滤器的运行进行了研究探讨。RO附属系统则结合国内反渗透用户的实践经验，对加酸系统、阻垢剂加药、冲洗系统、化学清洗等方面进行总结研究。
    反渗透(RO)作为一种简易、实用的水处理方式在电厂应用中已由全套进口逐步发展到国产化，其设计和运行也从原来的照抄照搬到国内独立完成。可以说在国内的电站水处理行业，对RO的应用已积累了相当的经验。但是我国电力行业还没有一套完整的关于RO设计、施工和运行的规程。RO用户虽然众多，但管理上不统一，并且在设备及技术上受制于外国膜制造公司。为从根本上扭转这一局面，以国内RO应用情况为依据，完善出?套适合我国国情的RO设计、施工和运行方案是当务之急。实际应用中，电站RO脱盐系统回收率大都为75％，常见的两段系统，前后段膜元件比例约为2：1，三段系统则前后段膜元件比例约为3：2，RO单元差别不大。其他方面因原水条件、出力、出水水质等要求不同会有较大差别，因此RO的设计、施工与运行不可千篇一律，其各个环节值得探讨研究
1．预处理部分的几点建议
    尽管在RO入口前有保安过滤器(叉称精密过滤器或5 过滤器)以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70％以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。
    1．1对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器(一般为无烟煤和石英砂)值得推广 华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。
    1．2预处理中加药的选择：预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如：使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。
   1．3活性炭过滤器的作用：活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或N a O CL，一股不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO人口水含有一定余氯，不得不 二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO人口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO人口水
    1 6 科技资讯SCIENCE ＆ TECHNOLOGY INFORMATION质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为诫。
l，4保安过滤器运行良好的重要性：保安过滤器主要目的是为保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗 滤元为一次性，运行费用高，但效果好。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电』 每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用l 5 t／(h ，1TI )滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。
2．RO附属系统的再讨论
2．1RO系统加酸量
    RO系统加酸凋节入i71水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行PH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5．5左右，对于TFC膜则在6～7左右(不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别)。对于RO用户应根据实践
经验进行调整，如上海石洞口二厂(采用聚酰氰复合膜)RO入口PH值为5．7，运行情况较好。但是PH值如果凋得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。
    为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至町以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。
2．2阻垢剂的必要性
    加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨 防止CaCO 等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户证实际运行中都没有加，f日却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好， 可以大胆地不上阻垢剂加药系统。
2．3荚于冲洗系统
    国外资料报导，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质岔盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入Ll冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如果水源水质良好(含盐量低)，应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足R O膜元件的要求。
2.4关于化学清洗
    如果RO运行正常，每年只须化学清洗一两次。至于有些电厂由于运行不好而频繁清洗RO，把清洗改为固定管路，应属例外，笔者认为不值得推广。针对不同的情况，使用不同的清洗配方，清洗液多采用柠檬酸为主要成分，也有用盐酸和十二烷基磺酸钠。针对已严重污堵膜元件的清洗，应以试验为依据，如某电厂RO调试后，脱盐率及出力下降，预处理没过关而使膜元件污堵，采用临时接管清洗。先用0．2％H CI 清洗，洗出物透明，认为没有CaCO3等垢#后用碱洗，配方为EDTA(O．1％)+N a0 H(0．1％)，调PH=12，最高温度为30~C，循环清洗，效果很好，使RO运行正常；再如衡水电厂，膜元件严重污堵后，常规清洗方案均不奏效，经摸索试验，使用H，0，洗脱了污物，膜元件恢复出力。
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