脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析

78范曦予：脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析范曦予（上海杰森石油化工有限公司，上海201208）范曦予：脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析摘要：摘要：主要分析了脱盐水在反渗透装置的过程中发生的污堵原因，判断以及调整的过程，最终取得了良好的效果。关键词：关键词：脱盐水；生产装置；反渗透污堵引言引言河南龙宇煤化工有限公司Shell煤气化制甲醇项目脱盐水站反渗透系统是该站最主要的脱盐装置。该系统分为一级反渗透和二级反渗透，其利用反渗透膜的特性除去水中绝大部分可溶性盐分、胶体、有机物和微生物。自2007年5月投运，至今运行已有3年时间了，投运后的相当长时间里，一级反渗透(RO)系统存在污堵现象，尤其在2010年1~2月份污堵现象加剧，造成反渗透系统清洗频繁，甚至影响到除盐水系统的制水量和运行周期。1除盐水生产工艺流程图1除盐水生产工艺流程图图一除盐水生产工艺流程示意图一级反渗透为3ⅹ83m3／h，12：6排列，单套108只陶氏FILMTECBW30—400FR抗污染反渗透膜，反渗透设计通量为20．8L／m2h，回收水率≥60％，总脱盐率≧95％；一级反渗透膜为3×75m3／h，6：3排列，单套54只陶氏FILMTECBW30—400FR抗污染反渗透膜，反渗透设计通量为37．5L／m2h，回收水率≧90％，总脱盐率≧95％。2在装置的运行过程中存在问题2在装置的运行过程中存在问题（1）一级反渗透产水量降低比较多，由设计的83m3／h下降到60m3／h左右。（2）系统一段压差和进水总压力升高较快。系统总压差上升到大约700kPa，一段压差升高到350kPa，二段压差也有一定的升高，达到300kPa左右。（3）系统一段污堵十分厉害，清洗周期很短，大约20天左右(最短仅7天)。（4）系统的脱盐率有轻微的降低，回收率明显下降，目前在60％左右(包含一、二级)，系统运行初期也没有达到75％的设计值。（5）超滤装置从表面看运行比较正常，出水SDI一般小于2，但超滤膜已经有破损。（6）沉淀加药为PAC和PAM(阴离子型)，PAC的加药量约为15×10-6，PAM加药量<1×10-6。2010年1月中旬，一级反渗透产水能力下降到50m3／h，脱盐水供求平衡被打破，脱盐水箱水位从8m降到2m，给正常生产带来极大影响。3分析在装置的运行过程中存在问题的原因3分析在装置的运行过程中存在问题的原因针对存在的问题，我们分别进行了垢样分析、模拟实验2011年第9期2011年9月化学工程与装备ChemicalEngineering&Equipment范曦予：脱盐水生产装置中反渗透污堵原因分析79分析。分析表明：根据原水的水质和加药情况可知，水中有机物含量和水的矿化度高，而且加的絮凝剂聚合氯化铝铁量较多，使得垢样中含有大量的铝和铁元素，以及加的次氯酸钠和还原剂——亚硫酸氢钠，使其钠含量较高，加工阻垢剂的量可能也较大，因此垢样中含有大量磷元素。间接表明进入反渗透膜系统之前的预处理，去除对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分效果不是很好。RO反渗透膜元件的污堵问题是相关行业中普遍存在的现象，但是本站污堵尤为严重，可能存在的原因有以下几点：3.1预处理系统未起到有效作用絮凝剂有投加的最佳pH值范围，聚合氯化铝、聚合氯化铝铁以及高聚合氯化铝铁在不同的pH值条件下，出现的絮体情况不同，絮体大小，密实程度都不相同。在pH值为8左右时，絮体最大，沉降效果也最好。实际运行并不在最佳条件下，没有达到最好的效果。现有絮凝剂的投加方式是直接加入管道中，未设置专门的反应器和搅拌器等混凝设备；另外，管道中水流速度较快，絮凝剂与原水中的物质没有足够的反应空间和时间，无法形成大量絮体，导致混凝效果较差，使得介质过滤器和超滤无法截留到悬浮物和絮体。从而造成后续设备，如保安过滤器滤芯表面及反渗透膜元件产生大量的污垢。这里要注意的是：该系统避免选用铁盐混凝剂。3.2过滤器未能起到截留悬浮物等的作用絮凝剂受水温、pH值、水量、加药量、投加方式等因素的影响，没有形成较大的絮体，使得过滤器无法截留悬浮物；过滤器原则上可以截留投加絮凝剂和助凝剂产生的絮体，但可能由于过滤器的介质流速大于8m／h，所要求的石英石粒径为0．45～0．55mm(使用的石英石粒径为0．5～0．8mm)。故未能达到介质过滤器工艺设计要求的截留悬浮物的作用和效果。3.3各种药的投加量过大过量的絮凝剂和助凝剂，加大了膜设备的处理负担，使得后续的膜元件污堵情况更为严重。足够浓度的次氯酸盐并过量，可确保阻止微生物的继续生长，但是过量的次氯酸钠有氧化作用，对金属设备有腐蚀性，对保安过滤器的滤芯和RO膜都有一定的影响，且加入大量的还原剂——亚硫酸氢钠，会导致系统中