论电厂水处理反渗透系统的化学清洗

论电厂水处理反渗透系统的化学清洗

徐立

(浙江省能源集团有限公司科技工程与服务产业分公司浙江杭州311100)

摘要：近十年来，反渗透技术作为一项现代高科技技术，开始在我国产生并广泛应用。反渗透将大于渗透压的压力施加于溶液，使得水能够通过特殊制作的半透膜，从溶液里面得到分离，反渗透膜能够将水中的金属氧化物、微生物、胶体、无机污垢都截留下来。本文主要研究了反渗透化学清洗在电厂水处理中的应用，分析了相关的技术，期望能够帮助大家了解反渗透物质的运行原理。

关键词：电厂；水处理；反渗透系统；化学清洗

1分析反渗透污染

（1）反渗透污染原因

反渗透的基本运作原理实际上是水的渗透原理，借助高压泵加压，在淡水方向产生反渗透，得到需要的纯净水。目前，我国大多数电厂都在应用反渗透技术来处理水，其能够使得水的反渗透率达到97%左右。在应用时，进水中溶解性物质和悬浮颗粒数量会持续增加，大多停留在半透膜上，当浓度大的溶质饱和度较高时，会在半透膜上产生污垢。不仅如此，工业用水中因为受到工业泄露、大气、补水等因素的影响，使得其中的霉菌藻类、细菌、营养源等增殖速度加快，和水中的尘土、泥沙等共同产生软泥性污物，水质会受到不良影响，它们附在半透膜上，会增大运行压力、降低产水量、增大跨膜压差，甚至会破坏系统整体的性能。导致膜污染主要原因包括：①新管道中有焊接残留物、油类物质以及在装膜中没有洗干净的灰尘；②预处理装置存在设计不科学的问题；③运行过程中错误加入或过量加入的化学药品导致设备出现问题；④人为操作出现问题；⑤停运时冲洗控制不合理，或没有进行冲洗；⑥给水水质或水源出现了问题。

（2）分析反渗透污染物

为制定合理的、科学的反渗透膜清洗计划，需要对反渗透制水系统的运作方式进行充分了解，并且分析反渗透膜表面污堵物质。常用的分析方法主要包含仪器分析、化学分析、外委检定等。大多数电厂反渗透膜污堵物包含：最主要的是硫酸钙，工地灰尘、粉煤尘、煤尘、金属氧化物、碳酸盐垢、微生物垢等。膜受污染之后，大多可以借助化学与物理的清洗方法，使得膜元件的性能得到恢复。化学清洗要使用化学试剂，使得污堵物的属性或构成被改变，膜元件的性能得以恢复。

2电厂化学清洗

（1）化学清洗的基本标准

运行过程中出现下面的情况：产水量降低10～15%、浓水和进水的压差增加15%，产水水质降低10～15%，物理冲洗系统已经无法恢复反渗透膜的性能，化学清洗成为了必要的清洗方式。

（2）明确清洗方案

为了使得化学清洗的效果全面提升，在进行化学清洗之前，就需要全面了解污染的情况，明确半渗透膜污堵物的成分和类型，针对其成分和类型要选择最合适的处理方案。结合半透膜污堵物成分的主要特点、常见清洗的基本原则、半透膜的材料，制定针对性较强的化学清洗计划，完整的清洗反渗透系统技术流程为：“水冲洗+酸洗＋碱洗＋酸洗＋杀菌”。常规而言，要先利用碱，对微生物污垢、油类污垢进行清洗处理，之后应用酸清洗金属氧化物和无机污垢。结合具体情况，有时碱清洗和酸清洗的顺序也会交换，或者只应用其中的一种清洗方式。具体来讲，结合污堵物的情况来选择清洗工艺，针对性会更强一些，解决问题也能够更彻底一些。在清洗之前，要将ECTA等螯合剂加入其中，硫酸盐垢、微生物、有机物、胶体才可以被更好地去除。制定化学清洗计划时，要满足专业技术操作要求，若选择的清洗药剂出现问题，或者清洗顺序不科学的话，可能会加重膜污染的问题。

（3）选择清洗剂

①酸性清洗剂采用柠檬酸400kg（25kg/袋×16袋），除盐水20m3，配置浓度2%，清洗水箱温度30-35℃，pH2-4；采用氨水调pH.

②碱性清洗剂一般使用EDTA-4Na200kg，除盐水20m3，配制浓度1.0%,清洗水箱温度30-35℃，添加氢氧化钠调整pH，使pH10.5-11

③消毒杀菌。大多为氧化性物质，包含臭氧、氯氨、二氧化氯等，在清洗系统的管道时应用较广。消毒处理之后，要保障全部管道都是干净的，没有氧化物质，给水才可以流进反渗透系统。RO-20,配置浓度30mg/L；（柠檬酸清洗排放液有异味时，执行该步骤）。

（4）清洗过程的基本要求

①清洗前准备：

测量每只压力容器出水电导。

1.1开启反渗透化学清洗浓水侧回流阀、反渗透化学清洗产水侧回流阀；关闭反渗透出水阀、反渗透浓水排放气动阀、反渗透浓水流量控制阀。打开清洗进水手动隔离门，并确认所有自动阀开关到位。停运反渗透，关闭反渗透高压泵出水阀。

1.2检查反渗透清洗保安过滤器滤芯是否需要更换。

进入内部检查清洗水箱。

1.3对反渗透清洗水箱进行冲洗。3次注满水、打循环、排污，冲洗水箱及循环管。彻底冲洗二级反渗透清洗水进水管路。冲洗时保安过滤器排污管打开。出水清澈，无杂物即可。

清洗之前冲洗。

②配药

2.1酸清洗液：添加柠檬酸400kg（25kg/袋×16袋），除盐水20m3，配置浓度2%，清洗水箱温度30-35℃，pH2-4；采用氨水调pH.

2.2碱清洗液：EDTA-4Na200kg，除盐水20m3，配制浓度1.0%,清洗水箱温度30-35℃，添加氢氧化钠调整pH，使pH10.5-11；

2.3杀菌剂RO-20,配置浓度30mg/L；（柠檬酸清洗排放液有异味时，执行该步骤）。

③清洗

3.1清洗阀门开关及相关操作

1：反渗透，然后冲洗反渗透15min，关闭相关阀门。

2：配药：水循环后，逐步添加药品。直至浓度，pH达到要求，循环5min。

3：控制清洗流量在40-45t/h，观察测量浓水颜色，直至淡黄色。延时10分钟。

4：继续缓慢调整清洗流量，运行15min，继续缓慢调整清洗流量128t/h

5：开始循环2h，检测水箱pH,上升至5时，添加柠檬酸。至pH至2-4开清洗泵前，关闭清洗保安过滤器进水阀，打开清洗回流排放阀，清洗泵出口母管循环阀。

开清洗泵后，缓慢打开清洗保安过滤器进水阀，保安过滤器排气后，缓慢打开清洗保安过滤器出水阀，调节水泵出口阀和循环阀，确保流量缓慢上升。排放口出水后，打开切断阀，关闭清洗回流排放阀开始循环。

3.2清洗次序

第一次酸洗：先小流量逐步升高，循环60min，停泵浸泡，浸泡时间2-12h（可根据具体情况浸泡过夜），浸泡结束将清洗液排放。

第二次酸洗：当第一次清洗不彻底时，可以根据第一次清洗液的颜色判定污染程度，是否采取第二次酸洗措施，第二次清洗参照第一次清洗过程。

冲洗：将清洗水箱冲洗一次后排尽，再将清洗水箱补满水，开清洗泵后直接排放，一般至少用3-4箱水（每次约20m3）冲洗后，出水与进水pH接近。

第一次碱洗：先小流量逐步升高,循环120min,停泵浸泡，浸泡时间2-12h（可根据具体情况浸泡过夜），浸泡结束将清洗液排放。

第二次碱洗：当第一次清洗不彻底时，可以根据第一次清洗液的颜色判定染程度，是否采取第二次碱洗措施，第二次清洗参照第一次清洗过程。

冲洗：将清洗水箱冲洗一次后排尽，再将清洗水箱补满水，开清洗泵直接排放清洗液，一般用3-4箱水冲洗后，出水与进水pH接近。

杀菌剂清洗:先小流量逐步升高,循环45min，将清洗液排放。

冲洗：将清洗水箱冲洗一次后排尽，再将清洗水箱补满水，开清洗泵直接排放清洗液，一般用3-4箱水冲洗后，出水与进水pH接近。

3.3结束清洗

关闭清洗浓侧回流阀、清洗淡侧回流阀，打开反渗透产水手动隔离门、浓水排放阀不同清洗之间需冲洗，清洗过程中做好记录。

3结语

正确的清洗工艺可以首先转化最顽固的污堵物，之后再用比较简单的清洗方法，将一些比较容易清洗的污堵物处理好。电厂水处理反渗透化学清洗过程中，大部分污堵物的成分基本都相同。所以会结合其电厂自身的特点，明确反渗透清洗技术的操作标准和规范，促进清洗质量全面提升。不仅如此，还要强化整个过程中的管理、监督，设备要定期进行检查，将潜在风险控制在最低，能够使得反渗透膜污染被降低，膜清洗周期也可以得以延长，酸碱的消耗量会有效节约，反渗透设备使用时间也能够延长。

参考文献:

[1]牛长军.电厂化学水处理超滤及反渗透系统清洗方案探讨[J].科技资讯,2017,15(09):118-119.

[2]田晓锋.在电厂水处理应用中超滤-反渗透系统的运行维护及管理分析[J].中国新技术新产品,2014(23):93.

作者简介：徐立（1989-03-09），男，汉族，籍贯：浙江台州，当前职务：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：电厂水处理及环保烟气净化