超滤预处理在锅炉补给水处理系统中的应用_冯灵芝

河南科技2008.9上膜分离技术是近30多年来发展非常迅猛的一种技术,与常规方法相比具有能耗低、单级分离效率高、装置简单、没有相变等优点。采用超滤(UF)设备代替传统的砂滤、活性炭、微滤,作为反渗透法的预处理,能够连续稳定地提供低浊度、低SDI值的产水,使系统运行更加稳定,提高反渗透膜设备的性能,延长清洗周期。一、工程概况上海焦化有限公司2003年的4万吨苯酐/年技措项目中与其配套了25m3/h全膜法二级除盐水系统,将超滤作为反渗透的预处理应用于锅炉补给水的制备中,具体工艺流程为:进水经100mm多介质过滤器、超滤后经二级反渗透处理,EDI处理,然后供锅炉使用。超滤预处理系统如图1所示。本超滤预设备采用海得能HYDRAcap60超滤膜元件,共9支,膜内径为0.7mm,外径为1.2mm,膜孔径0.01～0.02mm,外压式中空纤维膜,系统产水量40T/h,回收率>90%,运行压力<0.3MPa。UF设备运行自动化程度高,采用运行-反洗-运行交替方式,膜过滤周期为40min,反冲洗时间为90s,反冲洗水取自于超滤部分产水。在运行平稳的情况下坚持每个月进行一次化学清洗。图1超滤预处理系统工艺流程图二、运行情况及存在问题苯酐二级除盐水装置于2004年3月安装调试完成,并于当年6月开始投入正式生产,期间设备整体运行较为稳定。从同年12月初开始,原水多介质过滤器和超滤系统发生严重堵塞,原水多介质过滤器几乎每周需要更换滤芯(以前一月一次),超滤流量下降25%,运行压力不断上升。针对上述运行问题,项目组先后尝试了以下措施:调整工艺运行参数,缩短产水时间,延长其反冲洗和正冲洗的时间。在原水100mm多介质过滤器前增加FeCl3絮凝剂加药系统,2台无阀滤池设备,以去除水中易造成膜污染的胶体物质。2005年1月下旬开始,超滤系统运行压力又不稳定,又对超滤膜进行连续数次清洗,但每次清洗后的正常运行只能维持一周左右。频繁的膜清洗,影响苯酐生产,被迫降负荷生产。为了彻底解决问题,2005年3月份,该公司在不影响生产用水,保证原水处理装置运行,并且在经济、有效的前提下对超滤预处理系统进行改造,如图2所示。具体措施为:1.调整加药系统,在无阀滤池前加入杀菌剂NaClO和聚合铝,通过管道混合器混合后再过滤,可提高加药效果。2.在100mm过滤器前增加2台活性炭过滤器(1用1备)、1台反洗泵及1只电动阀,炭过滤器用于吸附原水中的绝大部分有机物、胶体等,可大幅减轻原水多介质过滤器和超滤设备的负担。3.增加现场SDI测试仪,对原水水质进行监控。4.在原超滤装置上增加四支膜,保证在超滤流量下降的情况下也能满足生产用水需求。5.考虑到反渗透及EDI设备的化学清洗,增加一台容积150m3水箱与超滤产水箱连通,并且对有问题隐患的管道阀门进行更换。该系统自5月份改造完成后,超滤装置进水pH为4～10,TOC<2mg/L,产水SDI<2,至今系统一直运行稳定。三、经验总结结合本公司超滤+反渗透+EDI联合水处理工艺运行至今出现的一些问题及解决措施的有效性,可以归纳出以下几点经验:冯灵芝1崔健2张文云2(1.上海农林职业技术学院;2.上海焦化有限公司)ECO-ENVIRONMENT生态环境超滤预处理在锅炉补给水处理系统中的应用61河南科技2008.9上1.超滤UF的运行一定要防止水源突然恶化,要确保UF前的处理设备起到应有的作用,防止进入不合格的水,造成超滤膜严重污堵,影响出水,需要多次清洗后才能解决。2.适时进行系统清洗,控制微生物的滋长。通常在产水量降低10%时就进行清洗,清洗方法采用先药液浸泡,然后等压循环清洗。3.清洗剂应针对污染源选用,在实际中可根据进水水质变化情况、运行数据、沉积物、超滤膜表面沉积物的成分等分析污染物的类型。4.系统设计一定要严谨、科学。本公司设计时按照超滤膜正常产水通量进行设备购置,采用海得能HY-DRAcap60超滤膜元件,共9支。5.做好膜及系统的停运保护。膜组件停运必须进行充分清洗,然后密封湿态保存。若时间短(10天内)应打循环并每1天换一次水。如长时间停运,(10天以上)应用1.0%甲醛水溶液浸泡,并每月检查一次,夏天控制环境温度在25℃以下以防霉变。冬天应防冻,必要时加入10%～20%的甘油。建议设备长期运行。参考文献:[1]许振良.膜法水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2001.[2]胡冬娜,田秀君,宋锦.混凝+UF作为RO进水前处理的适用性研究[J],水处理技术,2007,33(6).[3]李海超,石岩,董秉直.超滤膜处理黄浦江原水的中试研究[J].华北水利水电学院学报,2007,28(2).[4]张胜昔.全膜水处理系统的运行管理[J].江苏电机工程.2007,26(1).[5]范茂军,张东,傅金祥.粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度