超滤处理循环水排污水膜污染和膜清洗的研究_孙慧德

75超滤处理循环水排污水膜污染和膜清洗的研究孙慧德1,郭包生2,韩志远2,张雪飞2,张志国3,钱业兴3,侯吉宏31.上海安昆水处理设备有限公司,上海2000602.大唐托克托发电有限公司,内蒙古托克托0102003.托克托云发电力有限责任公司,内蒙古托克托010200[摘要]采用多种化学清洗剂对处理循环水排污水过程中被污染的超滤膜进行了清洗。结果表明,在被污染的膜丝内,悬浮物和无机盐相互覆盖,用次氯酸钠和Aquaklean7314对超滤膜进行交替清洗可以获得较好的清洗效果。[关键词]超滤;膜污染;膜清洗;反渗透[中图分类号]TM621.8[文献标识码]A[文章编号]1002-3364(2008)06-0075-04收稿日期:2007-11-02作者简介:孙慧德(1974-),男,1996年北京电力高等专科学校电厂化学系毕业,现从事反渗透及超滤膜清洗性能恢复及相关药剂研制。E-mail:hydrosun@vip.sina.com在膜分离技术应用中,尽管选择了较合适的膜和适宜的操作条件,但在运行过程中还会出现膜的透水量随运行时间增长而下降的现象,即产生了膜污染[1]。膜污染是指料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致通量下降[2],一旦料液与膜接触,膜即开始污染[3]。超滤装置在运行过程中,膜表面会被截留的各种杂质所覆盖,膜孔也会被更细小的杂质堵塞而使其分离性能下降,即使原水预处理质量好也无法从根本上解决膜污染问题。因此必须进行清洗去除膜表面或膜孔内的污染物。常用的方法有机械清洗、化学清洗以及结合机械、超声波和化学清洗的综合清洗技术[4]。1超滤系统概况以大唐托克托发电有限公司(托电)的循环水排污水处理系统为例,介绍超滤系统运行概况。该系统于2004年7月投运,其水源为一、二期4×600MW机组的循环水排污水,采用澄清、过滤、超滤、反渗透工艺,其产水作为托电二、三期锅炉补给水处理系统的离子交换除盐设备的水源。超滤系统的膜元件为荷兰NORIT公司生产的X-FLOW系列产品,型号为XI-GA8”CapfilS-225FSFC,膜丝内径为0.8mm,膜标准表面积(以中空纤维丝内径计的膜过滤有效面积)为35m2。膜元件运行方式为死端过滤,标准运行条件见表1。表1超滤膜元件标准运行条件项目实测值跨膜压差(TMP)/MPa0.05～0.1反洗跨膜压差/MPa0.08～0.2运行流量/L·(m2·h)-170～100反洗流量/L·(m2·h)-1250～300图1超滤运行示意DOI:10.19666/j.rlfd.2008.06.02176该超滤系统于2004年7月投运后,到2005年10月之前一直运行正常,每当运行压差上升到0.12MPa左右时,都可以通过在线加强化学清洗方式把压差恢复到0.06MPa,出力恢复到正常出力167t/h。但是到2005年底,超滤装置产水的膜污染指数(SDI)值升高和水通量恶化后,在线加强化学清洗方式已不起作用,为了最大程度地恢复膜的性能,2006年7月对1号、2号超滤系统进行了离线清洗,离线清洗前后运行数据见表2。2007年7月再次进行了离线清洗,离线清洗前后运行数据见表3。表22006年7月离线清洗前后运行数据(1号超滤系统)项目进水流量/t·h-1左进水压力/MPa左出水压力/MPa右进水压力/MPa右出水压力/MPa出水SDI值清洗前1100.0550.0050.0650.0054～5清洗后1800.0500.0050.0600.0051.5～2.7表32007年7月离线清洗前后运行数据项目1号超滤系统2号超滤系统清洗前清洗后清洗前清洗后进水流量/t·h-159170163169左进水压力/MPa0.250.0450.0750.03右进水压力/MPa0.250.0450.0950.035左出水压力/MPa0.020.0250.0050.005右出水压力/MPa0.0150.0100.010.005反洗进水流量/t·h-170711192615左反洗进水压力/MPa0.3150.1550.2850.18右反洗进水压力/MPa0.3150.160.2950.185左反洗出水压力/MPa0.030.040.0350.005右反洗出水压力/MPa0.040.0350.0450.015出水SDI值3～42～33～42～3水温/℃24242625数据采集日期2007-05-292007-07-102007-07-302007-09-242膜清洗方法试验试验所用药剂均为分析纯,包括:盐酸、次氯酸钠、EDTA、草酸、氨水、Aquaklean7314(有机螯和剂,表面活性剂)等。使用仪器为:D/MAX-RAX光衍射仪、pH计及超滤离线清洗装置(上海安昆水处理设备有限公司自制)。以表面结垢的超滤膜为清洗对象。所有超滤膜清洗终点