系統停運時如何保養反滲透膜
水處理系統停運時,必須對反滲透膜進行保養。膜的保養分為短期停運保存和長期停用保護,如果反滲透設備有缺陷或正常備用而不啟動運行時(夏季超過24h、冬季超過48h但*長不得超過168h),則應對設備進行低壓沖洗。短期保養方法适用于那些停止運行時間少于168h的反滲透系統。
具體操作步驟如下:用水沖洗反滲透系統,同時注意将氣體從系統中完全排除; 将壓力容器及相關管路充滿水後,關閉相關閥門,防止氣體進入系統。
1、每隔24h按上述方法沖洗一次。反滲透膜的長期停用保養,國内無多少先例可借鑒。針對河北南部電網某熱電廠目前反滲透系統需要停運至少半年的問題,研究出一套适用于反滲透膜長期的保養方式,将對該廠水處理膜的安全、再次投運及節能降耗帶來益處。該廠老化水站有反滲透裝置4套,每2套放置在一個機架上,每套12支膜殼,一級兩段布置;每隻膜殼裝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公司的聚酰胺複合膜BW30-400(其中3套為2000年投入運行,1套為2003年投入運行)。反滲透系統設計正常産水量為240m3/h、回收率∀75%、脫鹽率∀97%。由于該廠機組面臨停運,化學水處理系統需要停運保存,保養時間達半年以上,在半年後反滲透系統投運時,要求脫鹽率、産水量等指标與現階段無明顯差異。由于該廠反滲透系統長期運行,未進行系統檢修,因此反滲透系統本身存在一些問題,需在系統停機保養期間進行完善和處理。這些問題是:反滲透裝置膜殼端闆封和膜殼濃水接口快接處有滲水情況,部分比較嚴重。反滲透裝置膜殼端闆滲水,認為可能是端闆密封圈老化或是密封圈與密封槽接觸面接觸不實變形所緻。
2、系統停運保護前的準備。水處理系統停運後,用反滲透産品水或除鹽水沖洗整個反滲透膜系統,以便将高含鹽量的濃水從壓力容器和膜元件内置換掉,直到濃水出水電導率接近進水電導率,沖洗在約0.3MPa低壓下進行,高流量有利于提高沖洗效果,但不應使元件或壓力容器兩端的壓差超過*高規定值。低壓沖洗進水中應防止預處理化學藥品進入,尤其不能含有阻垢劑。因此,沖洗前應首先停止投加阻垢劑(沖洗采用預處理産水時,仍需投加降低SDI、脫除餘氯等氧化劑的化學藥品),沖洗結束之後完全關閉進水閥,如果濃水排放口低于壓力容器,應在高于壓力容器的濃水管線上引入空氣破壞虹吸作用。
在停機前應注意,當高壓泵停運而進水和濃水又沒有采用低壓産水沖洗置換時,高鹽度的膜處理系統會因自然滲透出現停機産水回吸,從清洗角度分析,一定程度的産水回吸有利于強迫運行時沉積的污染物從膜表面上浮起,但是過量的産水回吸可能會導緻複合膜膜片分層,并從多孔支撐層上剝離開來,造成膜的複合結構物理破壞。因此,必須将這類産水回吸膜通量控制在8.5L/(m2#h)以下,特别應該限制系統濃水端的産水回吸速率,限制産水回吸的實用方法是在産水管線上安裝優質止回閥。如果存在産水回吸,還須提供足夠的産水回吸補充量完成産水回吸,以避免膜元件内吸入空氣。如果産水管線在運行和系統停機時帶壓,膜元件就可能遭遇靜态的産水背壓。為了避免膜元件因背壓産生膜片複合層的剝離破壞,淨背壓不得高于0.03MPa,應在産水管線上設置止回閥或自動排放閥保護膜系統。為了防止各種非常突然的意外停機(例如停電或系統因報警等急停),應認真對待産水回吸和背壓問題,考慮各種意外情況下的系統保護措施。
3、系統保護工作。3.1、化學清洗所有的膜系統在停機保養前應進行一次化學清洗。根據系統的清洗記錄,以及有關試驗提供的清洗藥劑和方法進行清洗,在停機保護期間系統處于不結冰狀态,環境溫度不得超過45∃。堿洗在清洗水箱中溶解複合清洗劑,用NaOH調整溶液pH值為9.6,将溶液升溫到34~37∃。将配制好的藥液泵入反滲透系統,進行開路清洗,每間隔5~10min取排放液樣觀察廢液pH值變化。當pH值>9.6時,閉路循環30min,再浸泡1h,浸泡後再循環30min,排掉清洗液。用工業水低壓清洗直到入口水和出口水pH值相同。酸洗将藥箱中注滿反滲透産品水,将檸檬酸倒入藥箱,循環攪拌均勻,調整pH值到1.5~3.0(用氨水調整)。按照堿洗程序,經曆置換、低速循環、浸泡、高速循環及沖洗的步驟,控制壓力基本同堿洗。3.2、殺菌配制殺菌液清洗液。将藥液泵入反滲透系統後低壓循環清洗1h,然後排掉,用工業水低壓沖洗,直至出口水無泡沫。3.3、保養清洗和殺菌之後,在10h内按如下步驟進行保養:用反滲透産水徹底沖洗清洗系統和管路,在清洗箱内配制1%~1.5%的亞硫酸氫鈉溶液,調整反滲透系統至清洗狀态,啟動清洗泵,趕走壓力容器内的空氣,将元件完全浸泡在其中。為使系統内的殘留空氣*少,應采用循環溢流方式循環亞硫酸氫鈉保護液,使*高壓力容器開口處産生亞硫酸氫鈉保護液的溢流。關閉所有閥門,使系統隔絕空氣。否則,空氣将會使氧化亞硫酸氫鈉保護液失效。每周檢查一次保護液的pH值,當pH值<3時,更換保護液每月更換一次保護液。
4、保護液劑量的計算此次計算按單套設備充滿保護液計算。已知單套設備裝置有膜元件72支,按6支裝壓力容器計,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;單支壓力容器内膜元件占壓力容器的體積按30%計算。 ?管線的體積清洗裝置到反滲透設備管線體積(Vp)按管徑為DN100、長度為100m計算。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,所需配制的保護液體積約為2.46m3,由于清洗箱完全裝滿可能産生溢流,一般應考慮20%的餘度,故所需配制的保護液體積為2.95m3,按3.0m3計算。配制4套反滲透設備所需的化學藥劑質量為800kg(稀釋後注入反滲透系統)。當準備保護液時,應确保在進入反滲透系統之前,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的産水配制标準保護液。
5、保養結束投入運行根據電廠要求,系統需要停運半年以上,再次投運前必須做好系統沖洗工作。系統開機啟動前,在确保原水不進入膜元件的前提下,徹底沖洗預處理部分,沖掉雜質和其他污染物,防止進入高壓泵和膜元件,特别應該檢測預處理出水SDI15值是否合格,進水不含餘氯等氧化劑,确保預處理出水達到膜進水的要求。檢查所有閥門并保證所有設置正确,系統産水排放閥和濃水控制閥必須完全打開。緩慢打開給水調節閥調節流量,用低壓、低流量的合格預處理出水趕走膜元件内和壓力容器内的保護液,濃水管出口不再有氣泡冒出時将流量升高,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,沖洗過程中所有産水和濃水均應排放至下水道。在沖洗過程中,檢查所有閥門和管道連接處是否有滲漏點,應緊固或修補漏水點。(系統沖洗30min左右,在低壓、低流量沖洗期間,不允許添加阻垢劑,但若原水中殘留餘氯則要充分添加亞硫酸氫鈉進行處理。)高壓泵啟動前,高壓泵與膜元件之間的進水控制閥處于接近全關的狀态,以防水流及水壓對膜元件的沖擊。啟動高壓泵,緩慢打開高壓泵出口的進水控制閥,均勻提高濃水流量至設計值。同時緩慢關閉濃水控制閥,在保持濃水流量的同時觀察系統産水量,直到産水量達到系統設計值。添加阻垢劑等藥品的泵要在關小濃水閥門的同時開啟,确認添加藥劑投加量和進水pH值。讓系統連續運行1h,一旦産水合格,則關閉産水排放閥,向後續設備供水,即可正常投運。系統停機保存半年以上,在保存期間及時檢測保護液并及時更換失效保護液。本次正常投運後,其各主要參數指标與停運前相比衰減率<5%。在恢複系統至正常操作前,應檢查并确認産品水中不含有任何殺菌劑。為避免藥劑溶液污染環境,排放的廢液應進行無害化處理。
6、結論實踐證明,采用藥液對反滲透膜進行長期保養,可以節約資源,有較好的經濟可行性;反滲透膜未被損壞,保證了反滲透系統運行的可靠性,也避免了低壓沖洗時由于操作不當對設備造成損害。該方法的成功實施,為電廠反滲透設備的長期保護提供了一種可行方法。
錄入時間:2019/12/27 9:01:56 點擊次數:553