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1、 第一章 电厂水处理超滤装置的化学清洗 随着膜法水处理技术的不断发展，超滤装置在热电厂化学除盐水处理中的应用越来越广泛。由于超滤在正常运行过程中地被无机盐垢，胶体，微生物，微粒，有机物等污染，这些物质沉积在膜表面上，将会引起出力下降和出水品质，需要对膜进行清洗。目前有效的 常规药品有柠檬酸，EDTA和次氯酸钠。用静态浸泡与动态循环的方法效果较好。 表1 超滤装置运行参数项目数值进水浊度 FTU0.25-0.35出水浊度 FTU0.15-0.25出水的质量浓度 (mg/l)0.02反洗水余氯的质量浓度 (mg/l)2-5出水氧化还原电位 mv350-450膜透过率 ( l/m2h)80-130膜
2、间压差 kpa15-30过滤流量 t/h25-30第一节 超滤装置的化学清洗 超滤运行三个月后，进水压力由正常的50kpa升高到80kpa，膜筒出水压力维持正常情况下的30kpa。出水流量由30t/h降为25t/h。说明超滤被污堵，需要进行化学清洗。 表1 超滤装置运行水质分析项目进水出水反洗排水Ph值7.407.777.68浊度 FTU0.320.200.25水中全铁的质量浓度 (ug/l)85.618.7159.3水中余氯的质量浓度 (ug/l)0.030.023.0胶体硅的质量浓度 (ug/l)0.610.461.16电导率 (us/cm)90.389.9121.9 根据物料横算的原理，
3、表2结果显示超滤装置主要降低了自来水中的悬浮物，总铁，胶体硅和部分有机物的含量，对水中离子的含量基本没有影响。因此有必要对超滤进行清洗。 1，1 清洗剂的确定 采用EDTA碱洗的和柠檬酸洗相结合及用次氯酸钠清洗的方案。EDTA碱洗主要是去除有机物污染，柠檬酸主要是去除胶体铁化学物的污染，次氯酸钠可以去除微生物，。1，2 清洗工艺 进行化学清洗前，首先冲洗各个管路，包括清洗管路。停止运行，关闭进水气动门，打开清洗的出口阀回水阀。1, 3 EDTA碱洗根据溶液箱及管路体积，配置好1.0%的EDTA二钠盐溶液并用分析纯的的氢氧化钠调节溶液的Ph值为10.5左右，使清洗液在超滤膜筒内循环，循环1小时再
4、浸泡，清洗采用动态循环和静态浸泡相结合1, 4 柠檬酸酸洗参照碱洗操作方法，配置1%的柠檬酸溶液，用分析纯的氨水溶液调节Ph值为2.5左右，也采用动态循环和静态浸泡相结合。1，5 次氯酸钠清洗配制余氯为50mg/l的次氯酸钠溶液，一般情况下，将2L的10%的 次氯酸钠溶液稀释至2t的稀溶液即可，采用动态循环与静态浸泡相结合的方法进行清洗，使用次氯酸钠可以单独进行清洗也可在酸洗结束后进行。主要看超滤装置在实际运行中受微生物污染的轻重来决定。1，6 清洗参数的控制 a) 在清洗时把清洗泵出口压力控制在50-100kPa，即与膜筒正常运行时进口压力相当，防止超过膜筒承受最大压力而对膜筒造成挤压。另外
5、控制清洗流量为20t/h，有条件的话，可以把清洗温度提高到40. b) 碱洗过程中，必须控制清洗液的PH值在10.5左右。取清洗溶液箱的清洗液，观察其外状，当清洗液颜色发黄、发深，出现大量泡沫时，表明清洗效果较好。 c）酸洗过程中，控制清洗液的pH值在3.0左右。清洗液的颜色会出现红褐色，这表明超滤膜中有铁污染，氧化铁与柠檬酸络合成了柠檬酸亚铁胺络合物。 d) 不论酸洗还是碱洗，还是次氯酸钠清洗，清洗结束后，都要将超滤装置设置为“脱氯反洗”的状态，启动超滤装置反洗泵，对膜筒进行反冲洗。从反洗排水管中排出大量积存在清洗液和清洗出的污染物。当冲洗出的水的pH值在7左右，水样中无可见悬浮颗粒杂质才可
6、以停止反洗。一般情况下，反洗过程需约10 min,可以清洗干净膜筒。冲洗干净膜筒后，向清洗溶液箱进水冲洗干净溶液箱内的积存药剂。 e) 清洗后，超滤装置压差正常情况下的20kPa流量回复正常。取出水进行化验，其中浊度为0.17FTU，全铁的质量浓度14.3ug,较清洗前都有下降，说明化学清洗后超滤装置出水质得到了提高。第二节 清洗周期的确定 膜筒厂家一般要求：膜筒进出水压超过规定时，必需对膜筒进行清洗。超滤装置采用死端过滤的方式（即运行中不排浓水，所有水都从滤膜通过），所以，为了提高超滤膜的清洁度，将超滤装置的清洗改为定期清洗。同时，采用了逐渐缩短清洗间隔时间的方法确定最小清洗周期。由开始的三
7、个月清洗一次，缩短为两个月清洗一次。后来发现，即使两个月清洗一次，清洗结束后，从膜筒中排出的清洗液也较多杂质。后降为一个月清洗一次，排出的清洗液杂质有所减少，于是，结合实际情况，将清洗周期定为用酸洗和碱洗的方案一个月清洗一次。另外，为了防止超滤装置被微生物和有机物污堵，每月不定期用次氯酸钠清洗一次。 在超滤装置运行中，还要结合水中的铁、有机物等的质量浓度，根据不同季节水源特点，并观察在线仪表，如出水余氯仪、反洗余氯仪的溢流管上的附着物的特点，适当调整清洗药品和清洗周期。 除了考虑超滤装置本身特点，具体清洗周期的确定还要全面分析制水系统中的水源情况，预处理设备运行效果。超滤装置后续水处理设备等。
8、使超滤装置高效运行，保证除盐水的品质。第三节 总结与建议 a) 常见的 有机物污染物表层可见到胶体或微生物，但下层可能是铁，铝等氧化物或硅酸盐垢。采用EDTA碱洗或酸洗结合并定期用次氯酸钠的复合清洗更好。仅采用EDTA碱洗或酸洗，效果较差。 b) 采用静态浸泡与动态循环交替效果更好。 c) 以地表水作为水源的电厂，虽然定期对超滤装置进行反冲洗和化学清洗，但有机物的污染还是影响出水品质并降低使用寿命。预处理设备的正常运行可以大大提高超滤装置的的经济与安全性。 d) 无论膜两侧压差变化是大是小，定期进行化学清洗对避免分子物质在 膜空内沉积形成致密的滤饼和保证透水水质的安全有重要意义。 e) 由于超
9、滤膜材料种类较多，任何清洗液的pH值不要低于2.0，最高不要高于11.0，否则可能会对膜元件造成损坏。一般情况使用氨水提高Ph,使用硫酸或盐酸降低Ph. f) 清洗结束后，要用清水彻底冲洗清洗系统管道和溶液箱，防止腐蚀。 g) 化学清洗箱出口必须配备有保安过滤器，防止清洗药剂不纯或在配药过程中带人大颗粒固体杂质进入膜筒而造成膜筒赌赛或损伤。 h) 目前超滤膜筒材质种类繁多。主要有聚砜，聚丙烯晴，聚偏氟乙烯。各种新材料耐酸碱，抗氧化性化学稳定性不同，清洗时必须结合膜的材料，选取清洗药剂，对清洗工艺进行调整。 第二章 电厂水处理设备反渗透装置的化学清洗第一节 运行注意事项在日常运行中提出了以下要求
10、,防患于未然:1)机械过滤器定期反洗.反洗时进行压缩空气气体摩擦,反洗合格后静置10左右再正洗,正洗出水合格后方可投入使用,勿将空气带入反渗透.在不影响值的情况下,尽可能延长机械过滤器的运行时间,这样既减少了切换过滤器对出水水质的冲击,又节约了大量反洗用水.2)定期检查、及时更换精密过滤器滤芯,防止滤芯因安装或质量问题发生泄露所引起的反渗透膜的颗粒污染.当精密过滤器进口压差大于0.15时,应更换滤芯.一般应每月检查一次,23个月更换一次滤芯.运运行时还应经常检查精密过滤器内是否有气体,不能让空气带入反渗透膜.对备用或长期停运的精密过滤器,要采取加甲醛保护的方法防止细菌大量繁殖.3)高压泵入口压
11、力应至少大于0.05,防止空气或精密过滤器前截留物被高压泵抽入反渗透膜.4)停用的反渗透膜应定期低压冲洗,尤其夏天,应做到每班冲洗一次.如停运时间大于7天,应采用0.51的亚硫酸氢钠或0.51的甲醛溶液对反渗透膜进行保护.并应及时检测保护液的值和浓度.5)定期对给水水质进行化验分析,根据实际情况及时调整絮凝剂、杀菌剂、还原剂及阻垢剂的加药量.防止絮凝剂穿透过滤器与阻垢剂反应影响阻垢效果,或污染反渗透膜;防止杀菌剂用量不足而使反渗透膜受细菌污染,或因杀菌剂过量而使膜被氧化;防止阻垢剂含量不足使浓水结垢而导致膜化学污染.6)当与初始投用状态相比,标准化的反渗透装置产水量下降10,或在特定条件下产水
12、含盐量明显上升,或压差增加了15时,应对反渗透膜进行及时清洗.7)应该及时调整浓水量,保持回收率75左右,应既不能使浓水中微溶盐浓度超过溶度积而结垢,又不应浪费水,即应达到经济运行状态.第二节 反渗透系统的维护2.1 低压冲洗 定期对装置进行大流量、低压力、低值的冲洗有利于剥除附着在膜表面上的污垢,维持膜性能,或当进水突然升高超过5.5以上时,应进行低压冲洗,待值调至合格后再开机。2.2 停运保护 由于生产的波动,装置不可避免地要经常停运,短期或长期停用时必须采取保护措施,不适当地处理会导致膜性能下降且不可恢复。 短期保存适用于停运15以下的系统,可采用每13低压冲洗的方法来保护装置。实践发现
13、,水温20以上时,装置中的水存放3就会发臭变质,有大量细菌繁殖。因此,建议水温高于20时,每2或1低压冲洗一次,水温低于20时,可以每3低压冲洗一次,每次冲洗完后需关闭反渗透装置上所有进出口阀门。 长期停用保护适用于停运15以上的系统,这时必须用保护液(杀菌剂)充入反渗透装置进行保护。常用杀菌剂配方(复合膜)为甲醛10(质量分数)、异噻唑啉酮20/、亚硫酸氢钠1(质量分数)。 以前常用的杀菌剂配方是甲醛,因其具有便宜、易得的优点,但近来出于对环保和人体健康的考虑,异噻唑啉酮逐渐被重视,但其在反反渗透保护中的应用尚未见报道。2.3 化学清洗 在正常运行条件下,反渗透膜也可能被无机物垢、胶体、微生
14、物、金属氧化物等污染,这些物质沉积在膜表面上会引起反渗透装置出力下降或脱盐率下降、压差升高,甚至对膜造成不可恢复的损伤,因此,为了恢复良好的透水和除盐性能,需要对膜进行化学清洗。 一般312个月清洗一次,如果每个月不得不清洗一次,这说明应该改善的预处理系统,调整的运行参数。如果13个月需要清洗一次,则需要提高设备的运运行水平,是否需要改进预处理系统较难判断。在反渗透系统运行过程中，反渗透膜表面会由于原水中泥泽、胶状物、有机物、微生物等污染物质的存在及膜分离过程中对难溶物质的浓缩而产生的沉积，进而形成对反渗透膜的污染。我们都知道，反渗透系统的预处理装置是为尽可能多地去除引起膜污染的物质而专门设计的，尽管如此，即便系统有着相当完善的预处理设备也不能完全避免膜在使用过程中的污染，所以需要在设备运行的过程中进行周期性的去除膜系统中污染物的作业，这个操作过程就叫做反渗透系统的就地清洗（CIP，Cleaning In Place）。反渗透膜被污染后，就会出现系统产水量减少、盐的透过率增加等膜性能方面的衰退。但由于反渗透设备在使用过程中，影响膜性能的其它主要因素（压力、温度等）的变化，膜污染的现象有可能被其它因素掩盖，因此应予以注意。目前，市面上大部分芳香聚酰胺反渗透复合膜，在较宽的pH值范围内具有相当的稳定性和一定的耐温性，所
