一级反渗透膜脱盐率低的原因分析及处置

2020-10-12 16:56刘少昱
关键词:还原剂电导率反渗透

刘少昱

摘要:一级反渗透脱盐率降低,产水电导率升高,会增加后续制水设备的负担,最终会影响到除盐水的品质。在没有确定造成脱盐率降低的具体原因时,盲目更换全部膜组件,需要耗费大量资金。因此如何评价反渗透膜的性能,拟定处置方案就显得非常重要。

关键词:反渗透  脱盐率

前言:

一级反渗透是化学制水膜处理系统最重要的预除盐装置,脱盐率的高低直接关系整个制水系统运行的经济性和稳定性。反渗透膜比较娇嫩,抗氧化及抗磨损性能均不如超滤,平均使用寿命基本在五年左右。从安装、调试到日常运维管理,每一个环节都要做到精心细致,否则就可能造成膜性能的不可逆损伤,缩短使用寿命。

1设备现状

1.1北京京能未来燃气热电有限公司化学制水系统共有三套一级反渗透,2013年底投运,至2018年底已运行五年整。一级1号2号反渗透(一段二段3:1排列),脱盐率95%。一级3号反渗透(一段二段6:3排列)产水水质较差,产水电导率已接近100μS/cm,脱盐率约为90%。期间进行了几次酸洗和碱洗,洗后产水水质有所好转,运行一段时间后又变差。

1.2 2018年11月下旬,热网补水工作告一段落后,化学专业对一级3号反渗透进行了较为彻底的清洗。碱洗过程中清洗液呈淡淡的褐色(水中的有机物及微生物在膜表面的沉积物),清洗后一段产水电导率比清洗前增加了约30%,继续进行酸洗也没有明显的改善,脱盐率已低于90%,因此将其列入2019年的设备更新改造项目。

2原因分析

2.1物理因素

高压水流携带杂质对膜造成不可逆的物理损伤。

2.2化学因素

加药及运行指标控制不当,膜被氧化。

2.3日常维护

反渗透清洗周期过长;保安过滤器滤芯长周期使用,不及时更换,膜被污染。

3检查步骤

3.1解体检查一段任意一支膜筒的膜和密封圈,更换密封圈后产水电导率没有变化。得出的结论是密封圈没问题。

3.2将一段另一支膜筒的6支膜抽出后倒换了次序,产水电导率大幅升高,得出的结论是靠近进水端的膜存在较严重的损伤。

3.3将一段的36支膜全部抽出,按进水端排列顺序重新组合,测试脱盐率如下表:

4改造实施

4.1从上表中可以看出,通过对膜的重新组合,一段入口的第一至第三支膜性能较差,产水电导率高,予以淘汰。第四支膜的脱盐率大于95%,运行压力稍微高一些,完全可以达到96%以上,可以继续运行。第五、第六以及二段的膜性能非常稳定,可以继续使用。

4.2以此类推,将一级2号反渗透退出運行,从24支膜中选择18支性能好的膜(将一段进水端的第一和第二支膜淘汰)补充至一级3号。经测试,在压力适当的前提下(高压变频泵45Hz)总产水的脱盐率可大于97%,。

5结论

5.1膜解体后从外观看,第一支膜入口的杂质比较多,因此推论靠前排列的膜受损程度要更重一些。从清洗后电导率呈增长趋势分析,膜表面可能存在微孔,清洗后孔隙变大,产水电导率升高。可归类为局部的物理性损伤。

5.2专业管理人员认识不足,运行参数控制不当,ORP(反映水中余氯等氧化性物质的氧化还原电位)控制值偏低,还原剂(工业级含有杂质)加入过量对产水水质也存在一定影响。

5.3打开膜筒的端盖,能闻到较浓的还原剂味道。说明还原剂加药点距离反渗透入口太近,还没有与氧化性物质充分反应就已经进反渗透了,没有起到对膜的保护。从这个角度分析,靠前排列的膜被氧化的程度也要大于靠后排列的膜。

6整改措施

6.1严格控制运行参数,定期进行水质查定。

6.2加强制水系统在线仪表的日常维护和校验管理,更换有缺陷的表计。

6.3将还原剂加药点由保安过滤器入口挪至一级反渗透给水泵出口母管,延长还原剂与余氯的反应时间。

6.4每半年化学清洗一次超滤和反渗透,清洗完毕,更换反渗透入口保安过滤器滤芯。

7经济效益

原计划全部更换三套一级反渗透总共102支膜,经过测试筛选,仅需要30支新膜即可完成设备的更新改造。由旧膜重组后的反渗透脱盐率可达到96%~97%,节约资金70%。设备运行至今产水水质稳定,改造非常成功,为今后的工作积累了宝贵的经验。

参考文献:孙本答 杨宝红《火力发电厂水处理实用技术问答》中国电力出版社2006.4

冯敏《现代水处理技术》化学工业出版社2006.5

猜你喜欢
还原剂电导率反渗透
常用氧化剂及还原剂在印染中的应用进展
蔡英文宣称年内完成“反渗透法”
“氧化剂与还原剂”知识解读
熟悉优先原理 迅速准确解题
改进反渗透设备维护方式 实现降低设备维护费用
不同低温处理对桃1年生枝相对电导率的影响
还原剂改性生物炭吸附亚甲基蓝的动力学
基于电导率法的地沟油含量测定
反渗透技术在电厂水处理的应用探讨
反渗透技术在环境工程当中的应用