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摘 要: 本文主要针对火电厂反渗透水处理装置的化学清洗进行研究与分析,首先解析反渗透水处理装置化学清洗的必要性,在此基础上确定化学清洗的标准和尺度,说明反渗透水处理装置化学清洗流程及药品,最后就反渗透水处理装置的化学清洗流程进行详解。
关键词: 火电厂;反渗透水处理装置;化学清洗
随着现代火电厂的发展,反渗透水处理装置开始被应用其中并成为重要的装置之一,由于在火电厂中引入了反渗透水处理装置,进一步提高了火电厂运行的稳定性。但是在反渗透水处理装置的应用过程中也存在一定的问题,其中的典型问题是污染物堵塞反渗透水处理系统,影响其系统和性能。在这样的情况下必须采用物理手段以及化学手段来对反渗透水处理装置进行处理,保证反渗透水处理装置的顺畅性,保证系统正常运行。
1.反渗透水处理装置化学清洗的必要性
反渗透脱盐系统的基本流程如图1所示。它包括预处理、反渗透、后处理三道工序。预处理通常采用杀菌、混凝沉降、多介质过滤器、活性炭过滤、微滤等工艺。经预处理后,原水中的微生物被减少和控制,达到反渗透膜元件对进水水质的要求。反渗透装置是反渗透脱盐过程的核心部分,在反渗透装置中进水中的大部分盐類被除去,同时除去的还有有机物、细菌等。后处理工序根据用途需要设置,脱CO2、离子交换器除盐、电去离子除盐等。
在反渗透系统运行中,尽管已经采取了很多防止膜污染的措施,但是,膜元件的污染是不可避免的,所有的措施只能降低污染的程度或者减缓污染的速度。随着污染物在膜表面不断的积累,达到一定程度后,对反渗透的运行产生明显的影响。
本电厂水处理除盐水为东江水,其水处理系统流程为:
东江水→混凝沉降池→公用水池→清水泵→超滤→超滤水箱→反渗透→预脱盐水箱→预脱盐水泵→单室浮动阳离子交换器→除二氧化碳器 中间水泵→双室浮动阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房
在本厂一期中除盐水系统采用反渗透预脱盐加两级除盐系统,反渗透系统设计出力为100m2/h,按一级二级排列。从水处理的系统可看出,混凝沉降池出来的水直接进入超滤,由于厂区所在位置为工业园,东江水有机物含量较高,在系统运行中,出现问题较多,超滤碟片过滤器运行一段时间后压差高,且覆着物有机物含量高,而反渗透的运行中,保安过滤器存在比较明显压差变化速度较快的问题。由于压力的影响需要定期的更换维修反渗透装置,最频繁的时候可以达到2-3天更换一次。在进行过滤单元、过滤装置更换的时候发现存在比较明显的胶状沉积物质,这些沉淀物质往往呈现淡黄色,而且具有相对比较强烈的腥臭气味。同时反渗透压力容器的端盖也存在明显污染问题,有大量淡黄色的粘稠状物质,而且还有一部分暗红色的粉末状沉积物质,这些物质主要是有机物及铁的氧化物质,反渗透装置的长期运行和超负荷运行,终在运行中的效果是系统运行不通畅,甚至相关元器件损坏、污染严重,需要频繁的更换相关元器件,在这样的背景下就必须要进行化学清洗,以此来保证反渗透装置以及火电厂的正常运行。
当然针对本厂的问题也包括水处理工艺设计不完善,导致超滤及反渗透的运行压力大,后经过改造,在超滤前加装纤维过滤器,对大分子有机物及大分子硅的去除有很大效果。
2.衡量反渗透膜面化学清洗的标准
为保证火电厂反渗透水处理能够满足水处理的要求,需要确定相应的衡量标准和尺度:
首先,进行化学清洗之后的反渗透水处理装置的产品水量必须保证,首先较新膜运行24h-48h的时候产品水量减少10%;其次,反渗透水处理装置的脱盐率也是重量的衡量标准,一般24h-48h的运行数据即脱盐率下降5%;另外反渗透水处理装置给水/渗水两侧的压力差增大15%的时候都需要对反渗透水处理装置来进行化学清洗。因此,反渗透水处理装置的清洗度还必须要保证脱盐率、产品水量以及压力差等满足要求。
3.反渗透水处理装置化学清洗工艺及药剂的选择
一般在火电厂当中,由于生产的不同以及运行机制的不同,往往会导致反渗透装置元件上的污染物质有所差异,针对不同的污染物质需要选择不同的清洗药物。一般由于火电厂的复杂性,导致反渗透装置中的污染物会包括无机物、微生物,而且还往往包括无机盐垢。针对本厂其反渗透的污染情况,选择采用DBNPA杀菌清洗试剂初步清洗→0.2%盐酸清洗→0.1%的1-二烷基硫酸钠进一步清洗的工艺。一般在30℃温度下使用150 mg/L的质量浓度DBNPA进行杀菌,在使用杀菌清洗剂进行清洗之后利用0.2%盐酸来进行进一步清洗,一般温度也控制在30℃左右,主要目的是除去装置中的无机污染物。完成酸洗之后往往进行进一步碱洗,往往利用0.1%的1-二烷基硫酸钠在30℃左右进行,主要目的是除去反渗透装置中残存的微生物污染物。完全杀菌清洗、酸洗以及碱洗之后,只需要进行清水处理之后就可以完成反渗透水处理装置的处理。
4.反渗透水过滤装置的化学清洗方法详解
4.1杀菌剂清洗流程
首先配置150 mg/L的质量浓度DBNPA,保证配置比例以及配置实际用药,然后将出口压力设置为0.2 MPa来开启清洗水泵,保证清洗液的输入在一定流量下进行。与此同时还需要与此同时打开排水阀;
其次,在原水完全被置换之后将排水阀其关闭并进行10min循环清洗,一般循环清洗完之后需要排除已经使用的清洗液,并更换新的清洗液进行4次循环清洗;
最后,将水泵关停并将相关膜元件置于清洗液中利用高压循环来进行连续1h的冲洗。
按照这一程度来进行循环,完成之后进行下一阶段清洗。
4.2酸洗流程
在酸洗过程中,配置0.2%盐酸清洗酸洗液并且以0.2 MPa的出水压力来开启清洗水泵,将酸洗液注入到系统当中。一般反应2min之后调节PH使其保持在2左右,然后增加碳酸来进行进一步的循环清洗。
在清洗完之后需要将清洗水泵停止,同时将相关反渗透膜元件在溶液中浸泡2h处理,然后在PH=2.7条件下进行高流量循环清洗1 h,酸洗完之后需要冲洗干净以备下一步进行碱洗处理。
4.3碱洗流程
首先需要配置0.1%的1-二烷基硫酸钠碱洗溶液,以0.2 MPa的出水压力来开启清洗水泵,将碱洗溶液注入到系统当中。然后在PH=11.7条件下进行1h清洗处理。
完成上述操作之后需要浸泡膜元件4h处理,浸泡完之后需要利用清水来进行清洗2小时直到系统干净。
清洗结束。
结论
随着火电厂水处理的不断进行,必须要进行水处理,因此进行火电厂反渗透水处理也变得十分必要。反渗透处理装置还往往存在污染物累积等问题,为避免污染问题保证系统的正常运行需要进行必要的化学清洗,以此来保证火电厂的正常运行。■
参考文献
[1]矫桂雪,赵立岩.关于火电厂反渗透水处理装置的化学清洗研究[J].科技与创新,2018(04):57-58.
[2]邹斯诣,陈崇明,游秦.火电厂反渗透水处理装置的化学清洗[J].电站辅机,2016,37(04):40-43.
[3]唐艳芳. 基于STM32水处理装置控制系统的研发[D].华侨大学,2014.
[4]张志恒,刘元利.SHDRC-7246型树脂清洗剂的使用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(11):305-306.
[5]何水金.液压支架水处理装置方案设计[J].煤矿机械,2013,34(05):140-141.
关键词: 火电厂;反渗透水处理装置;化学清洗
随着现代火电厂的发展,反渗透水处理装置开始被应用其中并成为重要的装置之一,由于在火电厂中引入了反渗透水处理装置,进一步提高了火电厂运行的稳定性。但是在反渗透水处理装置的应用过程中也存在一定的问题,其中的典型问题是污染物堵塞反渗透水处理系统,影响其系统和性能。在这样的情况下必须采用物理手段以及化学手段来对反渗透水处理装置进行处理,保证反渗透水处理装置的顺畅性,保证系统正常运行。
1.反渗透水处理装置化学清洗的必要性
反渗透脱盐系统的基本流程如图1所示。它包括预处理、反渗透、后处理三道工序。预处理通常采用杀菌、混凝沉降、多介质过滤器、活性炭过滤、微滤等工艺。经预处理后,原水中的微生物被减少和控制,达到反渗透膜元件对进水水质的要求。反渗透装置是反渗透脱盐过程的核心部分,在反渗透装置中进水中的大部分盐類被除去,同时除去的还有有机物、细菌等。后处理工序根据用途需要设置,脱CO2、离子交换器除盐、电去离子除盐等。
在反渗透系统运行中,尽管已经采取了很多防止膜污染的措施,但是,膜元件的污染是不可避免的,所有的措施只能降低污染的程度或者减缓污染的速度。随着污染物在膜表面不断的积累,达到一定程度后,对反渗透的运行产生明显的影响。
本电厂水处理除盐水为东江水,其水处理系统流程为:
东江水→混凝沉降池→公用水池→清水泵→超滤→超滤水箱→反渗透→预脱盐水箱→预脱盐水泵→单室浮动阳离子交换器→除二氧化碳器 中间水泵→双室浮动阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房
在本厂一期中除盐水系统采用反渗透预脱盐加两级除盐系统,反渗透系统设计出力为100m2/h,按一级二级排列。从水处理的系统可看出,混凝沉降池出来的水直接进入超滤,由于厂区所在位置为工业园,东江水有机物含量较高,在系统运行中,出现问题较多,超滤碟片过滤器运行一段时间后压差高,且覆着物有机物含量高,而反渗透的运行中,保安过滤器存在比较明显压差变化速度较快的问题。由于压力的影响需要定期的更换维修反渗透装置,最频繁的时候可以达到2-3天更换一次。在进行过滤单元、过滤装置更换的时候发现存在比较明显的胶状沉积物质,这些沉淀物质往往呈现淡黄色,而且具有相对比较强烈的腥臭气味。同时反渗透压力容器的端盖也存在明显污染问题,有大量淡黄色的粘稠状物质,而且还有一部分暗红色的粉末状沉积物质,这些物质主要是有机物及铁的氧化物质,反渗透装置的长期运行和超负荷运行,终在运行中的效果是系统运行不通畅,甚至相关元器件损坏、污染严重,需要频繁的更换相关元器件,在这样的背景下就必须要进行化学清洗,以此来保证反渗透装置以及火电厂的正常运行。
当然针对本厂的问题也包括水处理工艺设计不完善,导致超滤及反渗透的运行压力大,后经过改造,在超滤前加装纤维过滤器,对大分子有机物及大分子硅的去除有很大效果。
2.衡量反渗透膜面化学清洗的标准
为保证火电厂反渗透水处理能够满足水处理的要求,需要确定相应的衡量标准和尺度:
首先,进行化学清洗之后的反渗透水处理装置的产品水量必须保证,首先较新膜运行24h-48h的时候产品水量减少10%;其次,反渗透水处理装置的脱盐率也是重量的衡量标准,一般24h-48h的运行数据即脱盐率下降5%;另外反渗透水处理装置给水/渗水两侧的压力差增大15%的时候都需要对反渗透水处理装置来进行化学清洗。因此,反渗透水处理装置的清洗度还必须要保证脱盐率、产品水量以及压力差等满足要求。
3.反渗透水处理装置化学清洗工艺及药剂的选择
一般在火电厂当中,由于生产的不同以及运行机制的不同,往往会导致反渗透装置元件上的污染物质有所差异,针对不同的污染物质需要选择不同的清洗药物。一般由于火电厂的复杂性,导致反渗透装置中的污染物会包括无机物、微生物,而且还往往包括无机盐垢。针对本厂其反渗透的污染情况,选择采用DBNPA杀菌清洗试剂初步清洗→0.2%盐酸清洗→0.1%的1-二烷基硫酸钠进一步清洗的工艺。一般在30℃温度下使用150 mg/L的质量浓度DBNPA进行杀菌,在使用杀菌清洗剂进行清洗之后利用0.2%盐酸来进行进一步清洗,一般温度也控制在30℃左右,主要目的是除去装置中的无机污染物。完成酸洗之后往往进行进一步碱洗,往往利用0.1%的1-二烷基硫酸钠在30℃左右进行,主要目的是除去反渗透装置中残存的微生物污染物。完全杀菌清洗、酸洗以及碱洗之后,只需要进行清水处理之后就可以完成反渗透水处理装置的处理。
4.反渗透水过滤装置的化学清洗方法详解
4.1杀菌剂清洗流程
首先配置150 mg/L的质量浓度DBNPA,保证配置比例以及配置实际用药,然后将出口压力设置为0.2 MPa来开启清洗水泵,保证清洗液的输入在一定流量下进行。与此同时还需要与此同时打开排水阀;
其次,在原水完全被置换之后将排水阀其关闭并进行10min循环清洗,一般循环清洗完之后需要排除已经使用的清洗液,并更换新的清洗液进行4次循环清洗;
最后,将水泵关停并将相关膜元件置于清洗液中利用高压循环来进行连续1h的冲洗。
按照这一程度来进行循环,完成之后进行下一阶段清洗。
4.2酸洗流程
在酸洗过程中,配置0.2%盐酸清洗酸洗液并且以0.2 MPa的出水压力来开启清洗水泵,将酸洗液注入到系统当中。一般反应2min之后调节PH使其保持在2左右,然后增加碳酸来进行进一步的循环清洗。
在清洗完之后需要将清洗水泵停止,同时将相关反渗透膜元件在溶液中浸泡2h处理,然后在PH=2.7条件下进行高流量循环清洗1 h,酸洗完之后需要冲洗干净以备下一步进行碱洗处理。
4.3碱洗流程
首先需要配置0.1%的1-二烷基硫酸钠碱洗溶液,以0.2 MPa的出水压力来开启清洗水泵,将碱洗溶液注入到系统当中。然后在PH=11.7条件下进行1h清洗处理。
完成上述操作之后需要浸泡膜元件4h处理,浸泡完之后需要利用清水来进行清洗2小时直到系统干净。
清洗结束。
结论
随着火电厂水处理的不断进行,必须要进行水处理,因此进行火电厂反渗透水处理也变得十分必要。反渗透处理装置还往往存在污染物累积等问题,为避免污染问题保证系统的正常运行需要进行必要的化学清洗,以此来保证火电厂的正常运行。■
参考文献
[1]矫桂雪,赵立岩.关于火电厂反渗透水处理装置的化学清洗研究[J].科技与创新,2018(04):57-58.
[2]邹斯诣,陈崇明,游秦.火电厂反渗透水处理装置的化学清洗[J].电站辅机,2016,37(04):40-43.
[3]唐艳芳. 基于STM32水处理装置控制系统的研发[D].华侨大学,2014.
[4]张志恒,刘元利.SHDRC-7246型树脂清洗剂的使用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(11):305-306.
[5]何水金.液压支架水处理装置方案设计[J].煤矿机械,2013,34(05):140-141.