RO反滲透水處理設(shè)備的運行管理
反滲透(以下簡稱RO)是近20年來廣泛應用的水處理技術(shù)，它對提高水資源的利用，緩解全球性水資源緊缺有實際意義。因其優(yōu)越的操作性能和經(jīng)濟效益，RO反滲透水處理設(shè)備也越來越多地應用于發(fā)電廠鍋爐補給水處理中。
珠海發(fā)電廠，一期工程為2×600 MW燃煤發(fā)電機組，鍋爐補給水處理的水源在枯水期取自珠海市斗門五山水庫，水質(zhì)穩(wěn)定，在潮訊期則取自斗門大環(huán)河，易受海水倒灌的影響。為適應以水庫水和近海河水交替作為水源，鍋爐補給水處理在原水經(jīng)混凝澄清過濾的預處理后，在進入除鹽處理之前增加了2套美國進口的反滲透水處理設(shè)備，以確保鍋爐補給水水質(zhì)。
1.鍋爐補給水處理的流程如下
原水→混凝澄清過濾→軟化器→RO設(shè)備→除碳器→陽離子交換器→陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→補給水進鍋爐。
2. 設(shè)備原理和技術(shù)參數(shù)
反滲透是滲透的逆意，在RO設(shè)備膜的濃溶液一側(cè)，外加一個大于其滲透壓的壓力，則溶劑(水)會由濃溶液側(cè)滲透膜流向稀溶液，從而得到純凈的水。
珠海發(fā)電廠從美國引進2套RO設(shè)備，其主要技術(shù)參數(shù)為：
(1) 膜材料 芳香聚酰胺螺旋卷式膜；
(2) 設(shè)備型號: FT30
(3) 最大工作壓力: 2.1 MPa
(4) 標準流量:進水83 t/h(凈水62 t/h，濃鹽水21 t/h)
(5) 組裝型式一段8個容器，2段4個容器組裝而成。
3.RO設(shè)備運行中主要參數(shù)的控制
珠海發(fā)電廠RO設(shè)備經(jīng)調(diào)試于1999年3月投入運行。要達到經(jīng)濟、高效運行，就要做好運行中主要參數(shù)的控制。
(1) 原水經(jīng)澄清過濾后出水濁度小于1 mg/L
(2) 軟化器進口加入NaHSO3溶液，維持ORP值在70～130范圍，以除去水中過大的余氯，使余氯小于0.1 mg/L，并起殺死水中微生物，保護RO設(shè)備，反滲透膜的作用。
(3) 精密過濾器出水濁度值小于0.2mg/l。
(4) 在實際運行中，最佳pH值為6.5～7.5。
(5) 溫度對RO的透水量有較明顯的影響，水溫每提高1 ℃，透水量增加2.7%，但運行水溫不能超過35 ℃。
(6) 運行壓力越大，透水量也越大(在許可范圍內(nèi))，運行壓力一般控制在1.3～1.4 MPa范圍。
(7) 運行中控制回收率為75%。
(8) 運行中控制SDI值小于4。
4.RO設(shè)備的運行及注意事項
RO設(shè)備的運行包括：預沖洗、沖洗、運行、運行后沖洗4個步驟：
(1)“預沖洗”的目的是把RO內(nèi)充滿水，除去膜內(nèi)空氣。
(2)“沖洗”是預沖洗的繼續(xù)。在45 s內(nèi)，RO的出水質(zhì)量達到要求后自動投入運行；若在45 s內(nèi)不能達到要求，或流量小于最小設(shè)定值，則RO會自動轉(zhuǎn)為“運行后沖洗”階段。
(3)“運行”是沖洗的繼續(xù)。在此階段，運行人員應根據(jù)壓力、75%回收率和流量來調(diào)整RO進水門及濃鹽水出水門的閥門開度。
(4)“運行后沖洗”的目的是當RO設(shè)備停止運行時，通過低壓的水流沖洗反滲透膜而除去殘留在膜內(nèi)的鹽分，直至濃鹽水側(cè)的水質(zhì)與進水側(cè)水質(zhì)一樣為止。時間為預設(shè)定，通常約需10 min。
5.運行操作中應注意的事項
(1)每次啟動RO設(shè)備時，應緩慢開啟進水閥，以防止反滲透膜因受瞬間的過高壓力而遭到破壞。
(2)操作中應注意靜背壓，不允許凈水側(cè)壓力高于進水及濃鹽水側(cè)的壓力。
(3)不論在運行或停運時，都必須注意防止反滲透膜的脫水現(xiàn)象，因為反滲透膜一旦脫水，會造成不可恢復的損傷。
6. RO設(shè)備的保養(yǎng)
當RO設(shè)備停運時間超過48 h的情況下，則需對反滲透膜進行保養(yǎng)，防止因細菌、微生物的生長對膜造成破壞。通常采用的保養(yǎng)液有兩種：亞硫酸氫鈉或甲醛溶液。
(1) 用亞硫酸氫鈉溶液保養(yǎng)
停運時間低于5 d時，取亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為0.5%即可，直接在運行中由加藥泵加入，當RO完成“運行后沖洗”步驟后關(guān)閉所有進、出水閥門；若停運時間高于5 d，則應在清洗箱中配藥，亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為2%～3%。配好后利用清洗泵將藥液慢慢循環(huán)注滿RO容器內(nèi)，然后關(guān)閉所有進、出水閥門。
(2) 用甲醛溶液保養(yǎng)
一般地，取甲醛溶液的質(zhì)量分數(shù)為0.5%～3.0%。甲醛的殺菌效果比亞硫酸氫鈉佳，且不易被氧氣分解，但操作應特別小心(懷疑甲醛有致癌作用)，在實際中用亞硫酸氫鈉更為方便些。
7.保養(yǎng)時應注意的事項
(1) 保養(yǎng)期間應每周檢測一次溶液的pH值，當pH≤3時，應更換溶液。
(2) 每月至少應更換一次溶液。
(3) 溫度不能超過45 ℃。
8.RO設(shè)備的清洗
當反滲透膜被污染后，會造成透水量降低及進水側(cè)與濃鹽水側(cè)的壓降增加。當達到下列條件之一時，就應對RO設(shè)備進行清洗。
(1) 透水量下降10%。
(2) 出水中鹽濃度增加10%。
(3)進水側(cè)與濃鹽水側(cè)的壓力差增加15%(與參考值相比，參考值是指開始運行的24～48 h內(nèi)的壓降值)。
9.確定污染物類型
在清洗前，必須先確定污染物(或垢)的類型，這是清洗的關(guān)鍵。不同類型的污染物應用不同類型的化學藥品進行清洗。在實際中可根據(jù)下列要點分析污染物的類型：
(1) 分析進水水質(zhì)及濃鹽水中各種離子成分
(2) 分析運行數(shù)據(jù)
(3) 與上次清洗的原因進行比較
(4) 用SDI值判斷膜上的沉積物
(5) 分析精密過濾器的沉積物
(6) 檢查容器的內(nèi)壁，若發(fā)現(xiàn)紅褐色，則可能是鐵銹。
10. 清洗液配方
A配方
檸檬酸(質(zhì)量分數(shù)2.0%)、磷酸(質(zhì)量分數(shù)0.5%)或草酸(質(zhì)量分數(shù)1.0%)。這種溶液用于去除溶于酸的無機鹽，如CaCO3、CaSO4、BaSO4等。
B配方
Na2S2O4(質(zhì)量分數(shù)1.0%)或磷酸(質(zhì)量分數(shù)0.5%)。這種溶液用于去除金屬氧化物(如氧化鐵等)。
C配方
磷酸三鈉或三聚磷酸鈉(質(zhì)量分數(shù)2.0%)、EDTA鈉鹽(質(zhì)量分數(shù)0.8%)。這種溶液適用于去除有機污染物。
D配方
EDTA鈉鹽(質(zhì)量分數(shù)1.5%)或六偏磷酸鈉(質(zhì)量分數(shù)1.0%)。這種溶液適用于去除硬度類垢。
11. 殺菌處理
反滲透膜若被細菌或微生物污染后，則應在清洗后進行消毒。
通常使用較多的殺菌劑為質(zhì)量分數(shù)0.5%～3.0%的甲醛、乙醛溶液或質(zhì)量分數(shù)不超過0.2%的過氧化氫溶液(膜連續(xù)浸泡在高于此質(zhì)量分數(shù)的溶液下易被破壞)。使用過氧化氫時，pH值應小于4，在實踐中，我們認為pH值為3較為合適。
必須注意的是：若堿洗后進行殺菌處理，則必須對凈水側(cè)進行沖洗干凈后再進行殺菌(可通過檢測pH值進行確定)，否則膜會被氧化。
12. 影響殺菌效果的兩個因素
(1) 溫度的影響
殺菌液溫度不能超過25 ℃。試驗表明：質(zhì)量分數(shù)為0.2%過氧化氫溶液在34 ℃殺菌后幾小時，則發(fā)生濃鹽水側(cè)積鹽現(xiàn)象；而在24 ℃殺菌96 h，仍然非常理想。
(2) 含有金屬元素雜質(zhì)的影響
金屬(鐵及其它金屬)會對膜的降解起催化作用。試驗表明，質(zhì)量分數(shù)0.15%含鐵的過氧化氫溶液殺菌150 h后，膜上的鹽明顯增加。因此，殺菌劑不允許含有金屬元素雜質(zhì)。
13. 結(jié)束語
反滲透設(shè)備的運行、維護簡單，但不能疏忽。只有在日常的運行、維護等方面措施得當，管理嚴格，才能更好地發(fā)揮其應有的優(yōu)點。
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