火力发电厂反渗透水处理系统的化学清洗_王仁雷

给水排水Vol.34No.11200863火力发电厂反渗透水处理系统的化学清洗王仁雷1何彩燕1王海平2任汉涛1(1河北省电力研究院,石家庄050021;2国电河北龙山电厂,邯郸056400)摘要通过对国电龙山电厂反渗透水处理系统运行参数的分析诊断,找出了膜污染的主要原因,选择了适宜的清洗剂,并进行了离线清洗试验,制定了酸洗—碱洗—酸洗的清洗方案,结果表明清洗后段间压差有所降低、脱盐率及产水率均有所提高。关键词反渗透膜污染化学清洗pH1工程背景国电龙山电厂2×600MW直接空冷机组化学水处理系统配有2套出力为80m3/h的反渗透预脱盐装置(主要设备见表1),2006年8月投运,采用涉县自来水公司提供的自来水(自来水为地下水),水质特点为含盐量较高,硬度较大,为碳酸盐水型。制水系统主要由多介质过滤器、反渗透预脱盐装置、一级除盐加混床及附属系统组成。具体流程如下:自来水管网来水※清水池※清水泵※多介质过滤器※反渗透保安过滤器※高压泵※反渗透组件※除碳器※淡水箱※淡水泵※阳离子交换器※阴离子交换器※混合离子交换器※除盐水箱※除盐水泵※主厂房。自2008年初开始,两套反渗透系统进水压力逐渐升高,脱盐率逐渐下降,已不能满足生产需要。为了保证反渗透系统正常运行,对其污染情况进行了分析,找出了膜污染的成因,确定了清洗方案,对两套反渗透系统进行了化学清洗,效果明显。表1国电龙山电厂反渗透预脱盐系统主要设备设备名称型号及规格数量高压给水泵型号CR64,Q=64m3/h,H=154.7m,N=37kW4台低压冲洗水泵型号KQWH125-200B,Q=138m3/h,H=0.37MPa1台清洗箱V=3m3PE,1600×8.5×20851个清洗泵型号IH80-65-160;Q=46.9m3/h,H=28.2m,N=7.5kW1个保安过滤器型号CF700,Q=107m3/h,过滤精度5μm2台反渗透装置膜型号BW30-400FR,产水量80m3/h,总脱盐率三年内≥97%,回收率75%,排列方式9∶5,膜元件总数168支/套2套2系统运行状况及分析诊断表2为反渗透装置设计参数与运行参数的比较。表2反渗透装置设计参数与实际运行参数项目设计参数1#系统2#系统进水压力/MPa1.0～1.11.321.15一段压力/MPa0.9～1.01.140.95浓水压力/MPa0.8～0.90.90.75进水电导率/μS/cm512～520527产水电导率/μS/cm17～207.2脱盐率/%9996.1～96.798.63出力/m3/h807576由表2可知1#反渗透装置产水电导率偏高,为17～20μS/cm,产水量略低。由此可见系统进水压力高,二段压差偏高,脱盐率偏低,已低于97%。2#系统一段压差略高,脱盐率基本正常,出力有所降低。1#反渗透各组膜元件的产水电导率见表3。其中1～9号为一段膜组件,10～14号为二段膜组件。2#反渗透各膜组件的产水电导率情况如下:一段7～10μS/cm,二段12～17μS/cm。对比之下,1#反渗透二段脱盐率普遍偏低,结合二段压差高达0.24MPa情况来看,1#反渗透二段确实存在Ca、Mg结垢现象(Ca、Mg结垢经常发生在二段)。另外1#反渗透进水压力过高,一段压差也偏高,说明一段可能存在金属氧化物、氢氧化物污染,或者有机物污染。2#反渗透一段压差偏高,可能也存在金属氧化物、氢氧化物污染或者有机物污染。根据现场实际和实践经验,系统污染及结垢原因主要为以下三个方面:DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2008.11.02964给水排水Vol.34No.112008表31#反渗透各组膜元件产水电导率组件序号1234567进水电导率/μS/cm171212715911组件序号891011121314进水电导率/μS/cm16104146475445(1)原水HCO-3含量偏高,硬度较大。系统经长期运行后,造成反渗透膜表面有一定量的碳酸钙镁垢类聚积。(2)原水为地下水,铁离子含量较高,另外系统长期运行,管道、压力容器等膜上游产生金属腐蚀产物,会在反渗透浓水侧造成局部聚积。该类污染主要发生在第一段。(3)水中有机物吸附在膜表面,尤其是第一段。3清洗配方选择膜污染的污染物不同,选用的清洗剂不同。在确定反渗透膜的污染类型后,综合分析了各种反渗透膜清洗剂,决定选用美国清力反渗透清洗剂,包括酸性清洗剂HighFluxCleanerA(含有机酸、分散剂、鳌合剂和抑菌剂,不含有表面活性剂,主要用于清洗无机盐垢,铁、铝及其他金属硅酸盐,高分子聚合物等);碱性清洗剂DiamiteACA,DiamiteAFTandBFT及DiamiteLPHandZPH(含剥离剂、鳌合剂、抑菌剂、pH稳定剂和蛋白酶,主要用于清洗微生物、淤泥、有机物、胶体