系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)如何保養(yǎng)反滲透膜

水處理系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，必須對(duì)反滲透膜進(jìn)行保養(yǎng)。膜的保養(yǎng)分為短期停運(yùn)保存和長(zhǎng)期停用保護(hù)，如果反滲透設(shè)備有缺陷或正常備用而不啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)(夏季超過24h、冬季超過48h但*長(zhǎng)不得超過168h)，則應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行低壓沖洗。短期保養(yǎng)方法適用于那些停止運(yùn)行時(shí)間少于168h的反滲透系統(tǒng)。
具體操作步驟如下：用水沖洗反滲透系統(tǒng)，同時(shí)注意將氣體從系統(tǒng)中完全排除; 將壓力容器及相關(guān)管路充滿水后，關(guān)閉相關(guān)閥門，防止氣體進(jìn)入系統(tǒng)。
1、每隔24h按上述方法沖洗一次。反滲透膜的長(zhǎng)期停用保養(yǎng)，國內(nèi)無多少先例可借鑒。針對(duì)河北南部電網(wǎng)某熱電廠目前反滲透系統(tǒng)需要停運(yùn)至少半年的問題，研究出一套適用于反滲透膜長(zhǎng)期的保養(yǎng)方式，將對(duì)該廠水處理膜的安全、再次投運(yùn)及節(jié)能降耗帶來益處。該廠老化水站有反滲透裝置4套，每2套放置在一個(gè)機(jī)架上，每套12支膜殼，一級(jí)兩段布置;每只膜殼裝6支反滲透膜，每套有72支反滲透膜，總共288支反滲透膜。反滲透膜元件選用美國陶氏化學(xué)公司的聚酰胺復(fù)合膜BW30-400(其中3套為2000年投入運(yùn)行，1套為2003年投入運(yùn)行)。反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)正常產(chǎn)水量為240m3/h、回收率∀75%、脫鹽率∀97%。由于該廠機(jī)組面臨停運(yùn)，化學(xué)水處理系統(tǒng)需要停運(yùn)保存，保養(yǎng)時(shí)間達(dá)半年以上，在半年后反滲透系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，要求脫鹽率、產(chǎn)水量等指標(biāo)與現(xiàn)階段無明顯差異。由于該廠反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行，未進(jìn)行系統(tǒng)檢修，因此反滲透系統(tǒng)本身存在一些問題，需在系統(tǒng)停機(jī)保養(yǎng)期間進(jìn)行完善和處理。這些問題是：反滲透裝置膜殼端板封和膜殼濃水接口快接處有滲水情況，部分比較嚴(yán)重。反滲透裝置膜殼端板滲水，認(rèn)為可能是端板密封圈老化或是密封圈與密封槽接觸面接觸不實(shí)變形所致。
2、系統(tǒng)停運(yùn)保護(hù)前的準(zhǔn)備。水處理系統(tǒng)停運(yùn)后，用反滲透產(chǎn)品水或除鹽水沖洗整個(gè)反滲透膜系統(tǒng)，以便將高含鹽量的濃水從壓力容器和膜元件內(nèi)置換掉，直到濃水出水電導(dǎo)率接近進(jìn)水電導(dǎo)率，沖洗在約0.3MPa低壓下進(jìn)行，高流量有利于提高沖洗效果，但不應(yīng)使元件或壓力容器兩端的壓差超過*高規(guī)定值。低壓沖洗進(jìn)水中應(yīng)防止預(yù)處理化學(xué)藥品進(jìn)入，尤其不能含有阻垢劑。因此，沖洗前應(yīng)首先停止投加阻垢劑(沖洗采用預(yù)處理產(chǎn)水時(shí)，仍需投加降低SDI、脫除余氯等氧化劑的化學(xué)藥品)，沖洗結(jié)束之后完全關(guān)閉進(jìn)水閥，如果濃水排放口低于壓力容器，應(yīng)在高于壓力容器的濃水管線上引入空氣破壞虹吸作用。
在停機(jī)前應(yīng)注意，當(dāng)高壓泵停運(yùn)而進(jìn)水和濃水又沒有采用低壓產(chǎn)水沖洗置換時(shí)，高鹽度的膜處理系統(tǒng)會(huì)因自然滲透出現(xiàn)停機(jī)產(chǎn)水回吸，從清洗角度分析，一定程度的產(chǎn)水回吸有利于強(qiáng)迫運(yùn)行時(shí)沉積的污染物從膜表面上浮起，但是過量的產(chǎn)水回吸可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)合膜膜片分層，并從多孔支撐層上剝離開來，造成膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)物理破壞。因此，必須將這類產(chǎn)水回吸膜通量控制在8.5L/(m2#h)以下，特別應(yīng)該限制系統(tǒng)濃水端的產(chǎn)水回吸速率，限制產(chǎn)水回吸的實(shí)用方法是在產(chǎn)水管線上安裝優(yōu)質(zhì)止回閥。如果存在產(chǎn)水回吸，還須提供足夠的產(chǎn)水回吸補(bǔ)充量完成產(chǎn)水回吸，以避免膜元件內(nèi)吸入空氣。如果產(chǎn)水管線在運(yùn)行和系統(tǒng)停機(jī)時(shí)帶壓，膜元件就可能遭遇靜態(tài)的產(chǎn)水背壓。為了避免膜元件因背壓產(chǎn)生膜片復(fù)合層的剝離破壞，凈背壓不得高于0.03MPa，應(yīng)在產(chǎn)水管線上設(shè)置止回閥或自動(dòng)排放閥保護(hù)膜系統(tǒng)。為了防止各種非常突然的意外停機(jī)(例如停電或系統(tǒng)因報(bào)警等急停)，應(yīng)認(rèn)真對(duì)待產(chǎn)水回吸和背壓?jiǎn)栴}，考慮各種意外情況下的系統(tǒng)保護(hù)措施。
3、系統(tǒng)保護(hù)工作。3.1、化學(xué)清洗所有的膜系統(tǒng)在停機(jī)保養(yǎng)前應(yīng)進(jìn)行一次化學(xué)清洗。根據(jù)系統(tǒng)的清洗記錄，以及有關(guān)試驗(yàn)提供的清洗藥劑和方法進(jìn)行清洗，在停機(jī)保護(hù)期間系統(tǒng)處于不結(jié)冰狀態(tài)，環(huán)境溫度不得超過45∃。堿洗在清洗水箱中溶解復(fù)合清洗劑，用NaOH調(diào)整溶液pH值為9.6，將溶液升溫到34~37∃。將配制好的藥液泵入反滲透系統(tǒng)，進(jìn)行開路清洗，每間隔5~10min取排放液樣觀察廢液pH值變化。當(dāng)pH值>9.6時(shí)，閉路循環(huán)30min，再浸泡1h，浸泡后再循環(huán)30min，排掉清洗液。用工業(yè)水低壓清洗直到入口水和出口水pH值相同。酸洗將藥箱中注滿反滲透產(chǎn)品水，將檸檬酸倒入藥箱，循環(huán)攪拌均勻，調(diào)整pH值到1.5~3.0(用氨水調(diào)整)。按照堿洗程序，經(jīng)歷置換、低速循環(huán)、浸泡、高速循環(huán)及沖洗的步驟，控制壓力基本同堿洗。3.2、殺菌配制殺菌液清洗液。將藥液泵入反滲透系統(tǒng)后低壓循環(huán)清洗1h，然后排掉，用工業(yè)水低壓沖洗，直至出口水無泡沫。3.3、保養(yǎng)清洗和殺菌之后，在10h內(nèi)按如下步驟進(jìn)行保養(yǎng)：用反滲透產(chǎn)水徹底沖洗清洗系統(tǒng)和管路，在清洗箱內(nèi)配制1%~1.5%的亞硫酸氫鈉溶液，調(diào)整反滲透系統(tǒng)至清洗狀態(tài)，啟動(dòng)清洗泵，趕走壓力容器內(nèi)的空氣，將元件完全浸泡在其中。為使系統(tǒng)內(nèi)的殘留空氣*少，應(yīng)采用循環(huán)溢流方式循環(huán)亞硫酸氫鈉保護(hù)液，使*高壓力容器開口處產(chǎn)生亞硫酸氫鈉保護(hù)液的溢流。關(guān)閉所有閥門，使系統(tǒng)隔絕空氣。否則，空氣將會(huì)使氧化亞硫酸氫鈉保護(hù)液失效。每周檢查一次保護(hù)液的pH值，當(dāng)pH值<3時(shí)，更換保護(hù)液每月更換一次保護(hù)液。
4、保護(hù)液劑量的計(jì)算此次計(jì)算按單套設(shè)備充滿保護(hù)液計(jì)算。已知單套設(shè)備裝置有膜元件72支，按6支裝壓力容器計(jì)，共需12支。壓力容器的體積V1=r2l=3.14&(0.208/2)2&6∋0.20m3。V12=0.20&12=2.4m3。V12有效=2.4&0.7=1.68m3。其中V1為單支膜體積;V12為12支膜體積;V12有效為12支膜有效體積;單支壓力容器內(nèi)膜元件占?jí)毫θ萜鞯捏w積按30%計(jì)算。 �」芫�的體積清洗裝置到反滲透設(shè)備管線體積(Vp)按管徑為DN100、長(zhǎng)度為100m計(jì)算。Vp=r2l=3.14&(0.1/2)2&100∋0.78m3。V總=V12有效+Vp=1.68+0.78=2.46m3。因此，所需配制的保護(hù)液體積約為2.46m3，由于清洗箱完全裝滿可能產(chǎn)生溢流，一般應(yīng)考慮20%的余度，故所需配制的保護(hù)液體積為2.95m3，按3.0m3計(jì)算。配制4套反滲透設(shè)備所需的化學(xué)藥劑質(zhì)量為800kg(稀釋后注入反滲透系統(tǒng))。當(dāng)準(zhǔn)備保護(hù)液時(shí)，應(yīng)確保在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)之前，所有藥品得到充分的溶解和混合。陶氏膜元件采用反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水配制標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)液。
5、保養(yǎng)結(jié)束投入運(yùn)行根據(jù)電廠要求，系統(tǒng)需要停運(yùn)半年以上，再次投運(yùn)前必須做好系統(tǒng)沖洗工作。系統(tǒng)開機(jī)啟動(dòng)前，在確保原水不進(jìn)入膜元件的前提下，徹底沖洗預(yù)處理部分，沖掉雜質(zhì)和其他污染物，防止進(jìn)入高壓泵和膜元件，特別應(yīng)該檢測(cè)預(yù)處理出水SDI15值是否合格，進(jìn)水不含余氯等氧化劑，確保預(yù)處理出水達(dá)到膜進(jìn)水的要求。檢查所有閥門并保證所有設(shè)置正確，系統(tǒng)產(chǎn)水排放閥和濃水控制閥必須完全打開。緩慢打開給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，用低壓、低流量的合格預(yù)處理出水趕走膜元件內(nèi)和壓力容器內(nèi)的保護(hù)液，濃水管出口不再有氣泡冒出時(shí)將流量升高，沖洗壓力為0.2~0.4MPa，每支8英寸(20.32cm)壓力容器沖洗流量為2.4~12m3/h，沖洗過程中所有產(chǎn)水和濃水均應(yīng)排放至下水道。在沖洗過程中，檢查所有閥門和管道連接處是否有滲漏點(diǎn)，應(yīng)緊固或修補(bǔ)漏水點(diǎn)。(系統(tǒng)沖洗30min左右，在低壓、低流量沖洗期間，不允許添加阻垢劑，但若原水中殘留余氯則要充分添加亞硫酸氫鈉進(jìn)行處理。)高壓泵啟動(dòng)前，高壓泵與膜元件之間的進(jìn)水控制閥處于接近全關(guān)的狀態(tài)，以防水流及水壓對(duì)膜元件的沖擊。啟動(dòng)高壓泵，緩慢打開高壓泵出口的進(jìn)水控制閥，均勻提高濃水流量至設(shè)計(jì)值。同時(shí)緩慢關(guān)閉濃水控制閥，在保持濃水流量的同時(shí)觀察系統(tǒng)產(chǎn)水量，直到產(chǎn)水量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)值。添加阻垢劑等藥品的泵要在關(guān)小濃水閥門的同時(shí)開啟，確認(rèn)添加藥劑投加量和進(jìn)水pH值。讓系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行1h，一旦產(chǎn)水合格，則關(guān)閉產(chǎn)水排放閥，向后續(xù)設(shè)備供水，即可正常投運(yùn)。系統(tǒng)停機(jī)保存半年以上，在保存期間及時(shí)檢測(cè)保護(hù)液并及時(shí)更換失效保護(hù)液。本次正常投運(yùn)后，其各主要參數(shù)指標(biāo)與停運(yùn)前相比衰減率<5%。在恢復(fù)系統(tǒng)至正常操作前，應(yīng)檢查并確認(rèn)產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑。為避免藥劑溶液污染環(huán)境，排放的廢液應(yīng)進(jìn)行無害化處理。
6、結(jié)論實(shí)踐證明，采用藥液對(duì)反滲透膜進(jìn)行長(zhǎng)期保養(yǎng)，可以節(jié)約資源，有較好的經(jīng)濟(jì)可行性;反滲透膜未被損壞，保證了反滲透系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，也避免了低壓沖洗時(shí)由于操作不當(dāng)對(duì)設(shè)備造成損害。該方法的成功實(shí)施，為電廠反滲透設(shè)備的長(zhǎng)期保護(hù)提供了一種可行方法。

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