反渗透技术在满洲里热电厂的应用_刘栋国

-49-反渗透技术在满洲里热电厂的应用刘栋国1王洋2(1、满洲里煤化工有限责任公司,内蒙古满洲里0214002、呼伦贝尔电力试验研究所,内蒙古呼伦贝尔021008)满洲里热电厂始建于2004年4月,机组容量为2×12MW,其水处理部分在呼伦贝尔地区最早采用了先进的反渗透技术。反渗透设备自2004年10月投运以来,运行正常,以下就对这套反渗透系统加以介绍。1反渗透系统简介反渗透设计出力为2×15t/h,反渗透装置由压力容器、膜元件、配套仪表及PLC控制系统构成。系统流程如下:深井水-主厂房生水加热器-接触式曝气塔-曝气水泵-锰砂过滤器-细砂过滤器-5um保安过滤器一级高压泵一级反渗透-二级高压泵-二级反渗透-除盐水箱-除盐水泵-主厂房除氧器,保安过滤器前加入阻垢剂,锰砂过滤器前加入凝聚剂,二级反渗透前进行中间加碱。系统设置两台直径为1000mm的接触式曝气塔,通过鼓风曝气充氧将原水中的二价铁氧化为三价铁,以便在锰砂过滤器中将铁离子去除,曝气塔正常出力为25t/h,总出力为50t/h.作为第二级过滤,设置了两台直径为2000mm的立式细砂过滤器,动态备用,平均每台过滤器的正常出力为22t/h(最大出力为44t/h),滤料为精选石英砂,正常流速为7m/h(强制流速为14m/h),其目的是滤除水中的悬浮物和胶体,将出水的污染指数(SDI)控制在4以下。当过滤器进、出水压差升到一定值或出水污染指数大于4时,应对过滤器进行反洗。石英砂和锰砂的粒径设计选定的是0.5~1.2mm。在反渗透进水前加入阻垢剂,其作用如下:可有效地控制无机物的结垢尤其是硫酸钡的结垢;可控制铁、铝及重金属污染,也可对堵塞膜微孔的铁胶体和细小颗粒起到分散作用。阻垢剂的加入点设在保安过滤器的入口,这样做的目的是:一方面,阻垢剂能与原水充分混合;另一方面,可以避免阻垢剂及其加药管路中存在的杂质对膜组件的损害。阻垢剂的加药控制采用加药计量泵与反渗透进水在线流量计的信号输出联锁的控制方法,达到自动控制加药量的目的,也可手动调节加药量。在进入反渗透之前还设有5um保安过滤器,其作用是截留来自预处理出水中大于5um的颗粒进入反渗透系统,这种颗粒经高压泵加压后可能击穿反渗透膜组件,造成大量漏盐的情况,同时可能会划伤高压泵的叶轮,保安过滤器为不锈钢材质,滤芯采用美国OSMONICS公司的熔喷聚丙烯滤芯,深层过滤,具有纳污量大、寿命长、易更换的优点。当过滤器进出口压差大于设定值(通常为0.07~0.1MPa)时应当更换。反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构,其作用是脱除水中的可溶性盐分、胶体、有机物、微生物。反渗透膜采用美国陶氏公司(DOW)的BW30-400型高脱盐率复合膜,膜的材质为芳香族聚酰胺,膜的长度是1.0米,膜的面积是400平方英尺,单根膜的脱盐率为99.5%。本系统按2套双级反渗透设计,一级产水量为17t/h,采用18支膜,分别安装在3个6米长的压力容器中,压力容器的型号是300P/8,每套装置6根,成2:1排列,脱盐率不低于98%,回收率不低于75%,材料是FRP,直径200mm,长度6000mm,制造商:WAVECYBER.第二级反渗透的产水量为15t/h,采用15支膜,分别安装在3个6米长的压力容器中,每个压力容器内装5支膜,成2:1排列,回收率不低于85~90%,二级反渗透的每根压力容器中装入一根中心替代管。为了给反渗透膜组提供足够的进水压力,维持反渗透膜组的正常运行,保证设计的脱盐率及回收率,第一、二级反渗透各设置2台丹麦GRUNGFOS公司的不锈钢立式多级高压泵。型号:CRN32-10/CRN16-160;流量23/17t/h;扬程:1.6/1.7MPa;泵壳材料:SS304;叶轮材料:SS316;制造商:GRUNDFOS公司。由于反渗透膜对水中的溶解气体(如二氧化碳)没有去除作用而对于碱度(碳酸氢根)去除率较高,致使第一级反渗透产水的PH值较低。于是,运行过程中在第一级反渗透产水中加碱(氢氧化钠)将水中的二氧化碳转化为碳酸氢根,再通过第二级反渗透去除,以提高脱盐率,同时可以提高第二级反渗透产水的PH值,以保证最终出水的水质。反渗透运行压力一般在1.3~1.8MPa,在反渗透膜组长期运行后,会受到某些难以冲洗掉的污染,如长期的微量盐分结垢和有机物的积累而造成膜组件性能的下降,运行压力升高,所以必须用化学药品清洗,以恢复正常的除盐能力。一般情况下,每2~4个月清洗一次,本系统设置一套清洗装置,由一台不锈钢清洗泵、清洗保安过滤器和一个清洗箱组成。2进水水质要求及运行条件2.1设计水源:地下水;2.2设计水温:最高25℃,最低10℃;2.3设计压力:0.25MPa;2.4系统脱盐率:一级≥98%,二级≥80%;2.5设计产水量:每套15t/h;2.6设计回收率:一级≥