浅谈反渗透在线清洗技术
摘要:文章介绍了反渗透设备运行的特点,结合本厂的设备的实际运行情况,通过试验及数据收集,制定出适合本厂的反渗透在线清洗技术,有效的延长了反渗透膜使用寿命。
关键词:火电厂 反渗透 在线清洗
Abstract: This paper introduces the operation characteristics of reverse osmosis equipment, combines with the actual operation of the equipment in our factory, through experiments and data collection, develops an on-line reverse osmosis cleaning technology suitable for our factory, which effectively prolongs the service life of reverse osmosis membrane.
Keywords: coal-fired power plants reverse osmosis clean online.
引言:近年来,火电厂对水汽指标要求越来越高,相应的对锅炉补给水的水质要求也越来越高。反渗透技术的广泛应用可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌和大部分有机物等杂质,系统除盐率一般为98%以上。并且反渗透装置具有操作简单,可靠性高,不产生二次污染,使用寿命长,原水回收率高等特点。
但是,由于反渗透膜的选择透过性,使得某些溶质在膜面附近发生积聚,从而产生膜污染现象,使得脱盐率、产水量下降、进水压力提高、单位制水能耗增加,经济性下降。膜污染是反渗透应用过程中普遍存在的问题,是反渗透长期稳定运行的最大障碍,而引起反渗透膜污染的原因有很多,每个厂的运行情况都不一样,因此需要结合本厂的设备实际状况,制定有效实用的在线清洗技术,来实现反渗透系统的长期稳定运行。
- 反渗透的工作原理
反渗透亦称逆渗透(RO)。它是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半渗透膜)分离出来。因为反渗透与自然渗透方向相反,故称反渗透。根据各种不同物料的不同渗透压,可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
- 反渗透膜的材料和组件
目前,在工业中应用的膜,主要是醋酸纤维素膜和芳香聚酰胺膜以及复合膜。醋酸纤维素原料便宜、透水量大、除盐率高,但抗压密性差,不耐温,化学药品和细菌易侵蚀。芳香聚酰胺膜的特点是原料价格较高,透水和除盐性能较好,尤其是机械强度高。适宜制成极细的中空纤维膜,由于具有相同的膜堆面积时中空纤维膜的装载体积最小,因此,在实际应用中可大大减少装置体积和占地面积。复合膜是用两种不同的材料制成的膜,因而使用性能達到最优化。本厂反渗透膜选用CA3复合膜。
三,反渗透膜的污染
由于反渗透与传统的过滤完全不同,后者水全部通过滤层,依靠反洗将截流的污物从滤层中除掉,而RO则是一部分水以与膜垂直的方向通过膜,此时盐类和胶体物质则在膜表面浓缩,依靠给水沿与膜平行的方向将浓缩物质带走。膜元件的水通量越大,回收率越高,则其膜表面越易受污染。
常见的反渗透膜污染有以下几种:
- 颗粒污染,主要有来自原水中的悬浮物以及预处理系统的
填料。形成的原因主要是预处理效果不好,过滤器出水装置缺陷、絮凝剂和混凝剂加入量不合适、预处理流速太高等。
- 微生物的污染,几乎所有的水中都含有微生物,水中的有
机物等大分子物质被膜表面吸附成为微生物生存的条件,反渗透进水中的微生物细胞迁移至膜上,当膜的水通量不是很高,给水流速较低时,细菌群落栖息于隔网上形成粘泥,隔网阻力便会增大,使细菌进一步在膜表面上发展。反渗透膜表面和给水流通隔网上的污染相互影响。两种情况均会使给水通路减小,压降升高,产水量下降。在水流中处于非稳定的可逆附着物状态,如果水流速度即使给水的SDI合格也不能避免微生物污染,是反渗透膜污染中最严重的一种,
- 胶体的污染,通常包括细菌、粘土、胶体硅和铁的腐蚀物。
澄清池或多介质过滤器所用预处理的药剂如:聚合氯化铝和阳离子聚电解质,如果在澄清池或多介质过滤器中无法正常地被截留住的话,它们也会形成胶体污堵。
针对反渗透装置的重要性和特殊性,为了保证设备能最优化运行,技术人员在保证运行方式的正确的基础上不断的研究在线清洗技术。提高反渗透装置的经济性。
- 反渗透装置在线清洗
一、清洗标准
一般3~12个月清洗一次,如果每个月不得不清洗一次,这说明
应调整RO的运行方式,严格按照化水运行规程上所规定运行方式来执行。
二、清洗步骤
a、用反渗透产品水冲洗系统10-15min。
b、第一次酸洗:配制0.1%HCl酸洗液,低流量输入反渗透系统循环5-10min后,浸泡60min,再以高流量循环10min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出酸洗液。
c、第一次碱洗:配制0.1%NaOH碱性洗液,低流量输入反渗透系统循环20-30min后,浸泡60-120min,再以高流量循环30-60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出碱洗液。
d、清洗杀菌:按Flocide380使用浓度配制杀菌清洗液,低流量输入反渗透系统,按30m3/h低流量循环20-30min后,浸泡15min,再以50-96 m3/h高流量循环30-60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出清洗液。
e、第二次碱洗:配制1.0%Na4-EDTA,低流量输入反渗透系统循环20-30min后,浸泡60-120min,再以高流量循环30-60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出碱洗液。
f、第二次酸洗:配制2.5% MC3 酸洗液,低流量输入反渗透系统循环20-30min后,浸泡60-120min,再以高流量循环30-60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出酸洗液。
g、第三次碱洗:配制2.5% MC11碱溶液,低流量输入反渗透系统循环20-30min后,浸泡60-120min,再以高流量循环30-60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出碱洗液。
h、第三次酸洗:配制0.1%HCl酸洗液,低流量输入反渗透系统循环60min后排放,最后用产品水冲洗15-20min,冲出酸洗液。
三、清洗注意事項:
a、清洗初期,控制清洗液仅在一段压力容器内循环,5-10min
后,一二段压力容器同时循环清洗。
b、清洗液配制按每次药液2m³循环计算配制。
c、酸洗过程中注意检测洗液的pH值,如pH值上升了0.5或以上,需向清洗液中补充少量盐酸,确保酸洗效果。
d、低流量循环时压力仅需达足以补充进水至浓水的压力损失,必须控制压力低到不会产生渗透水;高流量循环时控制清洗泵出
口压力3-4bar,使膜元件内最大压降不超过0.35Ma。
e、清洗药剂切换用产品水冲洗RO系统,测定浓水pH值和电
导率接近产品水。
第四,怎样减少在线清洗的频率
定期对反渗透设备进行检查和维护,避免应设备原因引起反渗
透膜的污染。停运期间定期低压冲洗、消毒。采用RO产水对膜元件冲洗和短期浸泡, RO产水可抑制细菌滋长,而且还可以溶解膜上的污染物,或者使他疏松。可以进行连续或定期冲击性加非氧化性杀菌剂消毒,以控制两次清洗之间的生物滋长。降低反渗透在线清洗频率,可延长反渗透膜使用寿命。
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