电厂水处理超滤装置的化学清洗

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广东电力

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电厂水处理超滤装置的化学清洗

刘琼

广东省粤泷发电有限责任公司\"广东罗定(!$!#!%#

摘要!根据粤泷发电公司水处理超滤水装置的流程&运行情况和多次化学清洗的经验\"总结和摸索出水处理超滤水装置有效的常规药品典型化学清洗方法\"可供同类型水源及设备的厂家参考%关键词!超滤装置#化学清洗#污染

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!!随着膜法水处理技术的不断进步$超滤装置在

火力发电厂化学除盐水处理中的应用越来越广泛’由于超滤装置在正常运行过程中$不可避免地会被无机盐垢&胶体&微生物&微粒&有机物等污染$这些物质沉积在膜表面上$将会引起超滤装置出力下降或影响出水品质$为了恢复膜筒良好的透水性能$保证出水水质$需要对膜进行化学清洗’目前行之有效的典型常规药品主要有柠檬酸&&;#S和次氯酸钠’每种清洗剂去除膜筒中不同的污染物’采用静态浸泡与动态循环交替清洗的方法效果较好’

$%!!超滤装置的组成

粤泷发电公司超滤装置采用法国S3/<)3806Q公司生产L*(型中空醋酸纤维膜$膜的内径小%%于%CC$孔径为\"’\"%&C’超滤装置主要由两组过滤装置&一套反洗装置&一套化学清洗装置组-$反洗水流量成’每组过滤装置出水流量为*1\"7为,-’主要配备仪表有出水余氯仪&反洗余氯\"71仪&出水氧化还原电位仪&温度和压力表’$%&!超滤装置的运行特点

超滤装置以自来水为水源$采用全量过滤的方式$即运行中不同时排放浓水$进入膜管的水在压力驱动下全部透过膜的表面$以定期反洗和化学清洗的方式去除膜筒中的污染物’基本流程!管路冲洗+盘式过滤器反洗+加氯反洗+脱氯反洗+冲洗+解列加氯反洗+化学清洗’运行中每小时反洗一次’运行中主要监督进出水浊度&反洗余氯&出水余氯&出水氧化还原电位&过滤膜筒压差和流量’超滤装置的运行参数见表%所示’

%!超滤装置的运行情况

$%$!除盐水制水流程

粤泷发电公司!/%*($I机组于!\"\"*年将超滤装置应用于除盐水处理系统中’除盐水制水流程为!自来水+变频泵+保安过滤器\"孔径为%*\"C#&+超滤装置+清水箱+清水泵+离子交换器’

万方数据收稿日期!!\"\"#\"!%(!!

!第#期

表$!超滤装置运行参数

项目进水浊度-N#,-N出水浊度#,

0出水余氯的质量浓度-\"L+%#C+刘琼!电厂水处理超滤装置的化学清洗

#%

流管和电极处黏附有褐色附着物$在线出水余氯仪

数值\"’*(\"’!(!\"’%(\"’!(!

\"’\"!的溢流管和电极处黏附有绿色粘滑性附着物’取这两个附着物样品$根据定性试验确定褐色沉积物主要由铁铝化合物组成’绿色附着物放在坩锅内燃烧有蛋白质香味$放在%U的盐酸溶液中不溶解$\"反洗水余氯的质量浓度-\"C+

0L+%#!!(出水氧化还原电位-CH

*(\"!$(\"膜透过率-\"L0

C+!01+%#,\"!%*\"膜筒压差-G9/

%(!*\"过滤流量-\"7

01+%#!(!

*\"!超滤装置的化学清洗

超滤装置运行*个月后$进水压力由正常情况下的(\"G9/升高到,\"G9/

$膜筒出水压力维持正常情况下的*\"G9/$出水流量由*\"7-1降为!(7-1

$膜透过率由%!!L-\"C!01+%#降为,)L-\"C!01+

%#

$说明超滤膜被污堵$需要进行化学清洗’

%$!清洗药剂的确定

由于超滤装置膜筒污堵的污染源较多$主要有胶体&微生物&有机物&无机物&微粒等’不同的污染源需要使用不同的清洗剂进行清洗’为了确定超滤膜筒的污染源$在进行化学清洗前对其进出水和反洗水进行了有关项目的分析$结果见表!

’表!!超滤装置运行水质分析

项!目进水

出水反洗排水

@

O值#’,\"#’###’),浊度-\"C+

0L+%#\"’*!\"’!\"\"’!(水中全铁的质量浓度-\"&+0L+%#,(’)%,’#%(&’*水中余氯的质量浓度-\"C+0L+%#\"’\"*\"’\"!*’\"胶体硅的质量浓度-\"C+

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备注!%

*反洗水中加了次氯酸钠使反洗水中余氯含量高%!*,\"%-!>/!--%-!$+

!-#表示水的硬度的摩尔浓度’根据物料衡算的原理$表!分析结果显示超滤装置主要降低了自来水中的悬浮物&总铁&胶体硅和部分有机物的含量$对水中离子含量基本没有影响’

另外万方数据$在超滤装置中发现在线反洗余氯仪的溢

只是颜色变成了灰白色$说明该绿色附着物主要是有机物组成’

根据超滤装置厂家提供的清洗参考$并结合实际情况$我们采用了&;#S碱洗和柠檬酸酸洗相结合及间断性用次氯酸钠清洗的方案’&;#S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&藻类

对膜筒的污染’

%!!清洗工艺

进行化学清洗前$首先冲洗整个系统管路$包括清洗管路’然后停止超滤装置运行$关闭进水气动门和手动门$打开化学清洗装置出口阀和回水阀’’!’%!5

617碱洗根据溶液箱及管路体积$配制好%’\"U的;#S二钠盐溶液$并用分析纯的氢氧化钠调节溶液的@O值为%\"’(左右’启动化学清洗泵$调整出口压力在\"’\"($9/左右$使清洗液在超滤膜筒内循环$大部分化学清洗液由原水端回流至化学清洗箱$少部分透过超滤膜由滤后水进入化学清洗箱$循环%1后再浸泡%1’清洗采用动态循环与静态浸泡相结合’

’!’!!柠檬酸酸洗

参照碱洗操作方法$配制%U的柠檬酸溶液$用分析纯的氨水调节溶液的@O值为!’(左右$也采用动态循环与静态浸泡相结合’

’!’*!次氯酸钠清洗

配制余氯为(\"C+-5的次氯酸钠溶液’一般情况下$将!L的%\"U次氯酸钠浓溶液稀释至!7的稀溶液即可’采用动态循环与静态浸泡相结合的方式进行清洗’使用次氯酸钠可以单独进行清洗$也可以在酸洗结束后进行’主要看超滤装置在实际运行中受微生物污染程度的轻重来决定’

!清洗参数的控制

/#清洗过程中$把清洗泵出口压力控制在(\"

!

%\"\"G9/$即与膜筒正常运行时进口压力相当$防止超过膜筒承受最大压力而对膜筒造成挤压’另

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广东电力

第!\"卷!

外控制清洗流量为!-$有条件的话$可以把清\"71洗温度提高到$\"W’

#碱洗过程中$必须控制清洗液的@BO值在%\"’(左右’取清洗溶液箱的清洗液$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’

#酸洗过程中$控制清洗液的@’\"0O值在*左右’清洗液的颜色会出现红褐色$这表明超滤膜铁&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$具体清洗周期的确定还要全面分析制水系统中水源情况&预处理设备运行效果&超滤装置后续水处理设备特点等’使超滤装置高效运行$保证除盐水的品质和树脂的安全’

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’

4

#不论是酸洗&碱洗$还是用次氯酸钠清洗$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$对膜筒进行反冲洗’从反洗排水管中排出大量积存在膜筒中的清洗液和清洗出的污染物’当冲洗出水的@O值在#左右$水样中无可见悬浮颗粒杂质$才可以停止反冲洗’一般情况下$反冲洗过程需约%\"C.*$可以清洗干净膜筒’冲洗干净膜筒后$向清洗溶液箱进水冲洗干净溶液箱内的积存药剂$再用另一种药剂清洗或备用’

6#清洗后$超滤装置压差恢复到正常情况下的!\"G9/$流量为*\"7-1’取出水进行化验$其中浊度为\"’%#N#,$全铁的质量浓度%$’*&+-L$较清洗前都有下降$说明化学清洗后超滤装置出水水质得到了提高’

!清洗周期的确定

膜筒厂家一般要求!膜筒进出水压差超过规定时$必须对膜筒进行清洗’因粤泷发电公司超滤装置采用死端过滤的方式\"即运行中不排浓水$所有水都从滤膜通过#$所以$为了提高超滤膜的清洁度$粤泷发电公司将超滤装置的清洗改为定期清洗’同时$采用了逐渐缩短清洗间隔的方法确定最小清洗周期’由开始的三个月清洗一次$缩短为两个月清洗一次$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’

在超滤装置运行中万方数据$还要结合进出水水质中

!总结与建议

/

#常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物$但下层可能是铁&铝等氧化物或硅酸盐垢’采用&;#S碱洗与酸洗结合并定期用次氯酸钠的复合清洗效果较好’仅采用&;#S碱洗或酸洗$效果较差’

B#采用静态浸泡与动态循环交替清洗效果好’

0

#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水质并降低使用寿命’因此$预处理设备的正常运行可以大大提高超滤装置的经济与安全性’4

#无论膜两侧压差变化是大是小$定期进行化学清洗对避免的分子物质在膜孔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’6

#由于超滤膜材料种类较多$任何清洗液的O值不要低于!’\"$最高不应高于%%’\"$否则可能会对膜元件造成损害’一般情况使用氨水提高O$使用硫酸或盐酸降低@O’D#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’

+

#化学清洗箱出口必须配备有保安过滤器’防止因清洗药剂不纯或在配药过程中带入大颗粒固体杂质进入膜筒而造成堵塞或损伤’

1

#目前超滤膜筒材质种类繁多$主要有聚砜&聚丙烯晴&聚醚砜&聚偏氟乙烯&醋酸纤维素’各种材料耐酸碱&抗氧化性&化学稳定性不同$清洗时还必须结合膜的材料$选取清洗药剂$对清洗工艺进行调整’

作者简介!刘琼!%&#&+$\"女\"湖北广水人%化学助理工程师\"理学学士\"运行部化学专责%&!C/.5’L.3C.<1/*%!)$

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