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1、电厂膜法水处理及反渗透装置常见问题,火电厂的三大系统之一汽水系统,由锅炉,汽轮机,凝汽器,除氧器,加热器等构成主要包括:给水系统冷却水系统补水系统,在火力发电厂中，水进入锅炉后，吸收燃料（煤）燃烧释放的热能，转化为高温、高压的蒸汽，将高温、高压的蒸汽输送到汽轮机中，在汽轮机中，热能转化为机械能，推动汽轮机转动，并带动发动机将动能转化为电能。所以锅炉与汽轮机为火力发电的主要设备。为保证他们的正常运行，对锅炉用水的质量有很严格的要求，而且，机组中蒸汽参数愈高，对其要求愈严。,原水：未经任何处理的天然水。锅炉补给水:原水经过各种净化方法处理后，用来补充热力发电厂汽水损失的水。凝结水：在汽轮机做功后的
2、蒸汽经冷凝成的水。疏水:各种蒸汽管道及用汽设备中的蒸汽冷凝水。返回水：热电厂向热用户供热后，回收的蒸汽冷凝水。给水：送进锅炉的水。锅炉水：锅炉本体的蒸发系统中流动着的水。冷却水：用作冷却介质的水。,由于水在热力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。根据实际的需要，我们常给予这些水以不同的名称：,1、热力发电厂各种水质名称,水质概述,3、水处理工作者应做好如下工作,a.净化原水即炉外水处理。b.对给水进行除氧（或加氧）、加药等处理。c.炉内水处理即加药和排污（汽包炉）。d.凝结水处理。e.对生产返回水进行除油除铁的净化处理。f.对冷却水进行防垢、防腐、防止微生物处理。g.发电
3、机内冷水处理。h.对热力系统各部分的汽水质量进行监督。i.废水、污水及中水处理（环保）。,4、水质概述,铵离子(NH4+)_二氧化碳(CO2)_钾离子(K+)_碳酸根(CO32-)_钠离子(Na+)_碳酸氢根(HCO3-)_镁离子(Mg2+)_亚硝酸根(NO2-)_钙离子(Ca2+)_硝酸根(NO3-)_钡离子(Ba2+)_氯离子(Cl-)_锶离子(Sr2+)_氟离子(F-)_亚铁离子(Fe2+)_硫酸根(SO42-)_总铁(Fe2+/Fe3+)_磷酸根(PO43-)_锰离子(Mn2+)_硫化氢(H2S)_铜离子(Cu2+)_活性二氧化硅(SiO2)_锌离子(Zn2+)_胶体二氧化硅(SiO2
4、)_铝离子(Al3+)_游离氯(Cl)_其它离子(如硼离子)_碳酸根碱度(酚酞碱度)_总溶解固体含量(TDS)_总碱度(甲基橙碱度)_含油量_总硬度_生物耗氧量(BOD)_化学耗氧量(COD)_总有机碳(TOC)_浊度(NTU)_污染指数(SDI15)_细菌(个数/mL)_,水质指标：,5、水中杂质的分类,5.1按杂质或离子粒径分,6、各种杂质对水质的影响,锅炉补给水的预处理,水的预处理：除去天然水体中含有的泥砂、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等这些杂质的混凝、澄清、过滤、超滤等工艺。经过预处理后的水，如作为锅炉补给用水，还必须除去水中溶解性的盐类，如不首先除去这些杂质
5、，后续除盐处理将无法进行。预处理是锅炉补给水处理工艺流程中的一个重要环节。,1混凝澄清处理,化学混凝：投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程。混凝澄清处理：在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程。,常用的混凝剂主要分为铝盐和铁盐两类：铝盐中以硫酸铝和聚合铝为主；铁盐中以三氯化铁和聚合硫酸铁居多。铁盐与铝盐相比，铁盐生成的絮凝物密度大，沉降速度快，pH适应范围宽；混凝效果受温度的影响比铝盐小；但投加铁盐时要注意，设备运行不正常时，带出的铁离子会使出水带色，并可能污染后续除盐设备。助凝剂分无机类和有机类。典型的无机助凝剂有氧化钙
6、、水玻璃、膨润土；有机类的助凝剂有聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺（PAM）等。,1.3常用的混凝药剂,pH值的影响pH是指加药后的水的pH，pH的影响主要是pH对混凝剂的水解产物的形态、混凝效果和对原水有机物的影响。水的碱度；混凝剂的剂量；水力条件对混凝效果的影响；水温的影响；水中阴离子的组成；接触介质的影响；水的浊度。,1.4影响混凝效果的因素,通常以出水的浊度来评价混凝处理的效果。因为混凝澄清处理包括了药剂与水的混合，混凝剂的水解、羟基桥联、吸附、电性中和、架桥、凝聚及絮凝物的沉降分离等一系列过程，因此混凝处理的效果受到许多因素的影响，其中影响较大的有:,2常用混凝澄清设备,2.1混合设备,分
7、管道混合，水泵混合，水力混合和机械混合等,2.2泥渣循环型澄清池机械搅拌澄清池,机械搅拌澄清池示意图1进水管；2环形进水槽；3第一反应室；4第二反应室；5导流室；6分离室；7集水槽；8泥渣浓缩室；9加药管；10搅拌叶轮；11导流板；12伞形板,水力循环澄清池,水力循环澄清池示意图1混合室；2喷嘴；3喉管；4第一反应室；5第二反应室；6分离室；7环形集水槽；8穿孔集水管；9污泥斗；10伞形罩；11进水管；12排泥管,2.3气浮澄清池气浮澄清池机理及工艺过程,气浮澄清池示意图1接触室；2分离室；3进水管；4溶气释放器；5集水装置；6集水斗；7出水装置；8排渣槽；9刮泥机；10电机及减速机；11接触
8、室、分离室排污管,气浮澄清池,双介质过滤器,反渗透系统,鼓风除碳器,水泵房,混床,加药间,超滤系统,锅炉补给水系统构成,超滤工作过程,进水,淡水,浓水,高压泵,反渗透膜层,反渗透膜支撑层,模拟反渗透机组,反渗透膜组件,优质的膜元件合理的配置精良的装配合理的操作精心的监控定期的保养,反渗透设备长期良好运行的条件,认真记录并保存运行记录的重要性,2/40,可以看出变化的趋势为判断故障提供依据当申请质保时必须提供的数据,宏观数据变化与膜内变化的关系,反渗透膜元件截面层,反渗透膜元件结构,主要沉积污染物分布位置情况,泥砂颗粒及无机胶体污染,保安过滤芯被无机颗粒污染，并且有一部分透过滤芯进入反渗透系统中
9、,泥砂颗粒及无机胶体污染,现象和症状：泥砂颗粒堆积在第一段的前几支膜元件的进水端系统压力将偏大，系统脱盐率偏低膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着可见污染物原因：预处理失效或设计存在缺陷多介质过滤器/活性炭床反冲洗和快洗不充分进水的SDI值偏高硬砂颗粒机械擦伤膜片清洗或解决方案：难以化学清洗恢复，可以尝试采用酸碱清洗加强介质过滤器/活性炭床反冲洗加强SDI值监控加强保安过滤器的监控和更换。,泥砂颗粒及无机胶体污染,预处理活性炭破碎泄漏,第一段的前几支膜元件的进水端面附着黑色颗粒，膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒,现象和症状：黑色物质堆积在第一段的前几支膜元件的进水端系统压力将偏大，产
10、水量偏少，系统脱盐率偏低膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒原因：不正确或不充分的活性炭床反冲洗和快洗长时间运行后，活性炭由于和氯或臭氧反应消耗导致破碎机械强度下降而破碎。炭粒机械擦伤膜片清洗或解决方案：难以化学清洗恢复更换新活性炭；充分的炭床反冲洗；加强保安过滤器的监控和更换。,预处理活性炭破碎泄漏,无机结垢-碳酸盐钙垢(CaCO3),结垢常常发生在最后一段，然后逐渐向前一段扩散，含钙、重碳酸根或硫酸根的原水可能会在数小时之内即因结垢堵塞膜系统,清洗恢复效果更差,清洗恢复效果更好,酸性清洗的pH范围,酸洗pH值对去除碳酸钙垢的影响,现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。膜元
11、件变重原因：RO进水三高(高硬度;高pH;高碱度)RO系统高回收率清洗或解决方案：系统可用酸进行清洗恢复。应降低进水的三高(高硬度;高pH;高碱度)和RO系统回收率调整阻垢剂的加入量,无机结垢-碳酸钙垢(CaCO3),无机结垢-硫酸钙垢(CaSO4),图片引用GenesysInternational,硫酸钙垢(CaSO4),无机结垢硫酸钡/硫酸锶垢(BaSO4/SrSO4),硫酸钡/硫酸锶垢(BaSO4/SrSO4),图片引用GenesysInternational,现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。膜元件变重原因：RO进水钙、钡、锶、硫酸根含量高RO系统高回收率导致超过溶解限制
12、阻垢剂失效清洗或解决方案：系统很难进行清洗恢复。应降RO系统回收率调整阻垢剂的加入量或更换阻垢剂,无机结垢-硫酸盐垢,微生物污染,膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着粘稠状物质，并伴有臭味。,碱洗pH值对去除生物污染的影响,清洗恢复效果较差,清洗恢复效果较好,碱性清洗的pH范围,现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。压力容器开启或膜元件解剖后，有臭味。原因：进水中富含营养物质,例如TOC和COD偏高进水或阻垢剂中含有微生物。清洗或解决方案：清洗并消毒整个系统，包括预处理和膜本体部分，同时应注意如果清洗和消毒不彻底，会出现迅速的重新污染系统可用强碱进行清洗恢复，例如采用PH=12-13的
13、碱液清洗。安装或优化预处理以应对原水的微生物污染消除微生物的来源使用抗污染膜元件（FR系列）。采用非氧化性杀菌剂，例如：DBNPA进行定期冲击式杀菌。,微生物污染,铁污染,被铁污染的膜元件，膜表面为红褐色，进水流道呈浅红色,铁污染,被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色，滴加酸后露出膜片的真面目。,现象和症状：系统脱盐率低，产水量降低压力容器开启后，膜元件端面呈红褐色膜元件解剖后，膜表面呈红褐色原因：RO进水中含有过量的铁预处理系统中的管道或压力容器腐蚀清洗或解决方案：膜系统可以采用酸性NaHSO3(PH5)或H3PO4以及柠檬酸清洗恢复。有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤,铁污染,压
14、降(P)过大,玻璃钢外壳沿轴向破裂,进水端污染严重,出水端抗压力器(ATD)冲掉，浓水流道网格冲出,压降(P)过大,对膜元件破坏性分析发现：黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被污染，膜叶之间(进水流道)布满黑色粘稠物质。无臭味，排除生物污染，确认为无机污染物严重污堵进水流道导致的高压降所致。,压降(P)过大,产水背压,产水管道上安装截止阀，操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀，清洗关闭完毕后忘记开启，随后停机后重新启动系统，发现系统脱盐率下降。,进水,产水,浓水,产水,浓水,进水,产水背压,产水背压损坏的膜元件,产水背压,产水背压损坏的膜表面通常看到平行于产水管的膜最外边出现拆痕，常常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最外侧和浓水侧这三处粘接密封线附近，其他位置受到进水网络地支撑，很多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离和分层,产水背压,为了预防产水背压，可以采用以上两种措施：在产水管道的合理安装止回阀，或三向阀。,现象和症状：系统脱盐率大幅下降，有时候伴随产水量增加。膜元件解剖后，膜表面出现气泡和分层原因：系统设计缺陷，例如产水管道上的止回阀安装位置不合理。不正确的操作，例如清洗完毕后忘记开启产水阀门。不可预测的机械故障清洗或解决方案：膜元件被不可恢复性的损伤，难以修复，只能更换膜元件。,产水背压,遭氧化伤害的膜元件采用真空
