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RO反渗透纯水设备的运行管理

作者:北京水处理发布时间:2010-11-10

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    反渗透(以下简称RO)是近20年来广泛应用的水处理技术,它对提高水资源的利用,缓解全球性水资源紧缺有实际意义。因其优越的操作性能和经济效益,RO反渗透水处理设备也越来越多地应用于发电厂锅炉补给水处理中。珠海发电厂,一期工程为2×600 MW燃煤发电机组,锅炉补给水处理的水源在枯水期取自珠海市斗门五山水库,水质稳定,在潮讯期则取自斗门大环河,易受海水倒灌的影响。为适应以水库水和近海河水交替作为水源,锅炉补给水处理在原水经混凝澄清过滤的预处理后,在进入除盐处理之前增加了2套美国进口的反渗透水处理设备,以确保锅炉补给水水质。

 1.锅炉补给水处理的流程如下

    原水→混凝澄清过滤→软化器→RO设备→除碳器→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→补给水进锅炉。

2. 设备原理和技术参数

    反渗透是渗透的逆意,在RO设备膜的浓溶液一侧,外加一个大于其渗透压的压力,则溶剂()会由浓溶液侧渗透膜流向稀溶液,从而得到纯净的水。

    珠海发电厂从美国引进2RO设备,其主要技术参数为:

    (1) 膜材料  芳香聚酰胺螺旋卷式膜;

    (2) 设备型号: FT30

    (3) 最大工作压力:  2.1 MPa

    (4) 标准流量:进水83 t/h(净水62 t/h,浓盐水21 t/h)

    (5) 组装型式一段8个容器,24个容器组装而成。

3.RO设备运行中主要参数的控制

    珠海发电厂RO设备经调试于19993月投入运行。要达到经济、高效运行,就要做好运行中主要参数的控制。

    (1) 原水经澄清过滤后出水浊度小于1 mg/L

    (2) 软化器进口加入NaHSO3溶液,维持ORP值在70130范围,以除去水中过大的余氯,使余氯小于0.1 mg/L,并起杀死水中微生物,保护RO设备,反渗透膜的作用。

    (3) 精密过滤器出水浊度值小于0.2mg/l

    (4) 在实际运行中,最佳pH值为6.57.5

    (5) 温度对RO的透水量有较明显的影响,水温每提高1 ℃,透水量增加2.7%,但运行水温不能超过35 ℃。

    (6) 运行压力越大,透水量也越大(在许可范围内),运行压力一般控制在1.31.4 MPa范围。

    (7) 运行中控制回收率为75%

    (8) 运行中控制SDI值小于4

4.RO设备的运行及注意事项

    RO设备的运行包括:预冲洗、冲洗、运行、运行后冲洗4个步骤:

    (1)“预冲洗”的目的是把RO内充满水,除去膜内空气。

    (2)“冲洗”是预冲洗的继续。在45 s内,RO的出水质量达到要求后自动投入运行;若在45 s内不能达到要求,或流量小于最小设定值,则RO会自动转为“运行后冲洗”阶段。

    (3)“运行”是冲洗的继续。在此阶段,运行人员应根据压力、75%回收率和流量来调整RO进水门及浓盐水出水门的阀门开度。 

    (4)“运行后冲洗”的目的是当RO设备停止运行时,通过低压的水流冲洗反渗透膜而除去残留在膜内的盐分,直至浓盐水侧的水质与进水侧水质一样为止。时间为预设定,通常约需10 min

5.运行操作中应注意的事项   北京RO反渗透设备,北京RO反渗透纯水设备

 

    (1)每次启动RO设备时,应缓慢开启进水阀,以防止反渗透膜因受瞬间的过高压力而遭到破坏。

    (2)操作中应注意静背压,不允许净水侧压力高于进水及浓盐水侧的压力。

    (3)不论在运行或停运时,都必须注意防止反渗透膜的脱水现象,因为反渗透膜一旦脱水,会造成不可恢复的损伤。

6. RO设备的保养

    RO设备停运时间超过48 h的情况下,则需对反渗透膜进行保养,防止因细菌、微生物的生长对膜造成破坏。通常采用的保养液有两种:亚硫酸氢钠或甲醛溶液。

    (1)  用亚硫酸氢钠溶液保养

    停运时间低于5 d时,取亚硫酸钠的质量分数为0.5%即可,直接在运行中由加药泵加入,当RO完成“运行后冲洗”步骤后关闭所有进、出水阀门;若停运时间高于5 d,则应在清洗箱中配药,亚硫酸钠的质量分数为2%3%。配好后利用清洗泵将药液慢慢循环注满RO容器内,然后关闭所有进、出水阀门。

    (2) 用甲醛溶液保养

     一般地,取甲醛溶液的质量分数为0.5%3.0%。甲醛的杀菌效果比亚硫酸氢钠佳,且不易被氧气分解,但操作应特别小心(怀疑甲醛有致癌作用),在实际中用亚硫酸氢钠更为方便些。

7.保养时应注意的事项

    (1) 保养期间应每周检测一次溶液的pH值,当pH3时,应更换溶液。

    (2) 每月至少应更换一次溶液。

    (3) 温度不能超过45 ℃。

 

8.RO设备的清洗

    当反渗透膜被污染后,会造成透水量降低及进水侧与浓盐水侧的压降增加。当达到下列条件之一时,就应对RO设备进行清洗。

    (1) 透水量下降10%北京RO反渗透设备,北京RO反渗透纯水设备

    (2) 出水中盐浓度增加10%

    (3)进水侧与浓盐水侧的压力差增加15%(与参考值相比,参考值是指开始运行的2448 h内的压降值)

9.确定污染物类型

    在清洗前,必须先确定污染物(或垢)的类型,这是清洗的关键。不同类型的污染物应用不同类型的化学药品进行清洗。在实际中可根据下列要点分析污染物的类型:

    (1) 分析进水水质及浓盐水中各种离子成分

    (2) 分析运行数据

    (3) 与上次清洗的原因进行比较

    (4) SDI值判断膜上的沉积物

    (5) 分析精密过滤器的沉积物

    (6) 检查容器的内壁,若发现红褐色,则可能是铁锈。

10. 清洗液配方

    A配方

    柠檬酸(质量分数2.0%)、磷酸(质量分数0.5%)或草酸(质量分数1.0%)。这种溶液用于去除溶于酸的无机盐,如CaCO3CaSO4BaSO4等。

    B配方

    Na2S2O4(质量分数1.0%)或磷酸(质量分数0.5%)。这种溶液用于去除金属氧化物(如氧化铁等)

    C配方

    磷酸三钠或三聚磷酸钠(质量分数2.0%)EDTA钠盐(质量分数0.8%)。这种溶液适用于去除有机污染物。

    D配方

    EDTA钠盐(质量分数1.5%)或六偏磷酸钠(质量分数1.0%)。这种溶液适用于去除硬度类垢。

11. 杀菌处理

    反渗透膜若被细菌或微生物污染后,则应在清洗后进行消毒。

    通常使用较多的杀菌剂为质量分数0.5%3.0%的甲醛、乙醛溶液或质量分数不超过0.2%的过氧化氢溶液(膜连续浸泡在高于此质量分数的溶液下易被破坏)。使用过氧化氢时,pH值应小于4,在实践中,我们认为pH值为3较为合适。

    必须注意的是:若碱洗后进行杀菌处理,则必须对净水侧进行冲洗干净后再进行杀菌(可通过检测pH值进行确定),否则膜会被氧化。

12. 影响杀菌效果的两个因素

    (1) 温度的影响

    杀菌液温度不能超过25 ℃。试验表明:质量分数为0.2%过氧化氢溶液在34 ℃杀菌后几小时,则发生浓盐水侧积盐现象;而在24 ℃杀菌96 h,仍然非常理想。

    (2) 含有金属元素杂质的影响

    金属(铁及其它金属)会对膜的降解起催化作用。试验表明,质量分数0.15%含铁的过氧化氢溶液杀菌150 h后,膜上的盐明显增加。因此,杀菌剂不允许含有金属元素杂质。

13. 结束语

    反渗透设备的运行、维护简单,但不能疏忽。只有在日常的运行、维护等方面措施得当,管理严格,才能更好地发挥其应有的优点。

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