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超濾系統(tǒng)運(yùn)行管理探析

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2005-01-01
來源 中國水網(wǎng)
作者 王新喬
關(guān)鍵詞 超濾 膜通量 預(yù)處理 運(yùn)行管理 化學(xué)清洗
摘要 本文結(jié)合雙環(huán)公司超濾系統(tǒng)實際情況,從超濾預(yù)處理、工藝參數(shù)的控制、化學(xué)清洗三個方面的運(yùn)行管理進(jìn)行了分析和探討。

王新喬
湖北雙環(huán)科技公司熱電廠(432407)

  【摘要】本文結(jié)合雙環(huán)公司超濾系統(tǒng)實際情況,從超濾預(yù)處理、工藝參數(shù)的控制、化學(xué)清洗三個方面的運(yùn)行管理進(jìn)行了分析和探討。
  【關(guān)鍵詞】超濾  膜通量  預(yù)處理  運(yùn)行管理  化學(xué)清洗

前言

  湖北雙環(huán)科技股份有限公司熱電廠現(xiàn)有4臺75t/h、2臺130t/h的中壓鍋爐,1臺130t/h的高壓鍋爐,熱電聯(lián)產(chǎn),供汽為主,發(fā)電為輔。正常生產(chǎn)時供一級除鹽水450t/h,二級除鹽水150t/h ?;囬g共有固定式陽離子交換塔9臺(120 t/h臺)、陰離子交換塔9臺(120 t/h臺),混合離子交換塔2臺。由于源水水質(zhì)惡劣、化學(xué)水處理工藝缺陷及設(shè)備能力不足,一、二級除鹽水水質(zhì)難以達(dá)到要求,除鹽水中電導(dǎo)率及SiO2超標(biāo),特別是高壓鍋爐蒸汽中的SiO2含量嚴(yán)重超標(biāo),高壓機(jī)組無法運(yùn)行,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。為滿高壓鍋爐水質(zhì)要求,公司在2003年10月投資650萬元建設(shè)一套采用超濾反滲透技術(shù)生產(chǎn)二級除鹽水220 t/h 的水處理裝置,以滿足高壓鍋爐用水的要求。

1. 水質(zhì)及系統(tǒng)情況

1.2原水水質(zhì)
  
公司采用漢江的支流府河水為水源,河水經(jīng)混凝、加氯、澄清和過濾處理后送往各用戶,其處理水量3000T/H,到化水車間的典型的源水水質(zhì)分析表如下:

名稱含量名稱含量
總固形物297mg/lHCO360 mg/l
總硬度1.2 mmol/lSO42 -52 mg/l
總堿度1.2 mmol/lCl50 mg/l
電導(dǎo)率280µs/cm Na+3.5mg/l
濁度2-10NTUPH7.0
Ca2+ 41mg/lCOD5mg/l
Mg2+4.7mg/lFe2+0.024mg/l
SiO2(膠體)6 mmol/lSiO2(活性)8 mmol/l

  因水源為地表水,水質(zhì)受季節(jié)影響較大,枯水季節(jié)(同年十月至次年四月)水質(zhì)呈周期性惡化,總固形物高達(dá)800 mg/L,Cl150-200 mg/L,活性SiO2 16 mg/L。
1.2 原制水系統(tǒng)流程如下

1.3 新增超濾(UF)和反滲透(RO)后的流程示意圖如下:

2. 超濾預(yù)處理運(yùn)行管理

   原水在供排水車間混凝、澄清、過濾及加氯殺菌處理后(處理水量3000 T/H ),部分水通過公用管道送至化學(xué)車間(700T/H )。因公用管道勻為鋼管,運(yùn)行過程中受其他用戶的影響,水量水壓波動大,整個管道中形成不規(guī)則的漩流及脈沖,水中含有鐵銹、菌藻殘留物、固體顆粒及破碎礬花等雜質(zhì),為防止這些物質(zhì)對超濾的機(jī)械污堵,超濾的預(yù)處理顯得尤為重要。我公司超濾預(yù)處理有粗濾和精濾二部分,粗濾采用四套逆流高效過濾器,直徑3000mm,單套產(chǎn)水210 T/H;精濾采用二套20纏繞式濾芯過濾器,單套產(chǎn)水160T/H。
2.1高效過濾器的運(yùn)行管理
  
高效過濾器的運(yùn)行大致可分為三個過程,運(yùn)行初期濾層阻力小,截污能力大,進(jìn)水自中心向四周形成速度梯度,配水難以均勻,嚴(yán)重時在過濾器內(nèi)形成局部死角,特別是過濾器中空氣沒有排盡時該狀況更加嚴(yán)重,給菌藻類滋生繁殖創(chuàng)造極有利條件;運(yùn)行中期,隨著纖維束中心區(qū)域截污量的增加,自四周向中心阻力增加,配水趨于均衡,產(chǎn)水量及水質(zhì)穩(wěn)定;運(yùn)行末期,截污能力已盡極限,淺層纖維束已形成阻力極大的濾餅,進(jìn)出口壓差迅速增加,深層纖維束隨時有被穿透的可能,出口水質(zhì)趨勢于惡化。
  運(yùn)行初期和末期的監(jiān)控是運(yùn)行管理的重點,運(yùn)行初期要使進(jìn)水均勻,余氣排盡,在保證產(chǎn)水量的情況下將進(jìn)水適當(dāng)截流,使過濾器內(nèi)水流速度差降至最低,消除過濾死角,防止菌藻類滋生繁殖,在運(yùn)行過程中隨著產(chǎn)水量的變化逐漸增加進(jìn)水量;在運(yùn)行末期,嚴(yán)格監(jiān)測進(jìn)出口壓差及產(chǎn)水濁度,壓差超過0。2MPa或濁度超過2FTU時,過濾器退出運(yùn)行進(jìn)行氣水洗。另外,過濾器在運(yùn)行過程中不得停運(yùn),以防濾層紊亂及攪動影響產(chǎn)水質(zhì)量。
  過濾器的日常清洗通過上進(jìn)水下進(jìn)氣的方式對流沖洗,保持進(jìn)氣強(qiáng)度在60L/s﹒m3左右,使纖維束充分?jǐn)噭樱_(dá)到截留物徹底脫落的目的。同時在運(yùn)行之初,緩慢升壓,廢水外排,直到產(chǎn)水合格后并入系統(tǒng)。
  高效過濾器長期運(yùn)行后,由于菌藻類滋生繁殖、膠體與纖維束的靜電吸引、有機(jī)物的污染等因素,造成運(yùn)行周期短,截污能力下降,水氣洗后壓降不明顯,就需要進(jìn)行化學(xué)清洗。我們采用3%NaOH、0.5%NaCLO混合液,加熱到30℃,浸泡濾料24小時后進(jìn)行氣水合洗,至PH≤8時結(jié)束,清洗后產(chǎn)水還原率可達(dá)98%以上,截污容量大于10㎏/m3
2.2精密過濾器的運(yùn)行管理
  
精密過濾器中纏繞濾芯采用承插式安裝,工作側(cè)與產(chǎn)水側(cè)由“O”型圈分隔,因過濾器直徑小(600mm),進(jìn)出水沒有設(shè)置配水裝置,結(jié)構(gòu)簡單。在過濾初期,要緩慢進(jìn)水,排盡空氣,防止形成過濾死角及水錘沖擊破壞閉封圈,造成進(jìn)出水短路;在運(yùn)行過程中,嚴(yán)格監(jiān)測進(jìn)出水壓差,當(dāng)壓差大于0。1MPa時,必須對濾芯進(jìn)行更換,否則,會造成出水篩板變形,濾芯與孔板密封不嚴(yán),進(jìn)出水短路,產(chǎn)水水質(zhì)惡化。更新濾芯后的首次投運(yùn),產(chǎn)水排放10~15分鐘,防止線絨及檢修殘留物對超濾的污堵。
  經(jīng)過以上預(yù)處理后,超濾進(jìn)水SDI在5左右,為超濾的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。

3. 超濾裝置的運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)

3.1 超濾系統(tǒng)工藝裝置情況
  
我公司超濾反滲透系統(tǒng)由武漢科夢發(fā)展有限公司設(shè)計調(diào)試,超濾采用一級一段部分循環(huán)連續(xù)式工藝流程,四組并聯(lián)運(yùn)行,濃水回流四組合一,單泵增壓循環(huán),每組掛超濾柱39支,單組產(chǎn)水76t/h,系統(tǒng)濃縮水排放8t/h。進(jìn)水配置20μ過濾器二臺及穩(wěn)壓調(diào)節(jié)門一臺,以控制進(jìn)水水質(zhì)及進(jìn)水壓力。超濾反洗采用氣水脈沖擦洗,配備反洗泵二臺、空壓機(jī)一臺,反洗頻率每二小時一次。超濾柱直徑200mm,額定工作壓力0.25MPa,產(chǎn)水量2t/h,濾膜為聚丙烯中空纖維膜,有良好的耐酸堿性和透氣性能,截留分子量5000D,產(chǎn)水SDI≤3。另外,為使冬季超濾裝置的正常制水,在總進(jìn)水處安裝表面式換熱器一臺,以提高水溫(15℃—30℃),保證其產(chǎn)水量,同時,整個系統(tǒng)操作全部實行程控操作,勞動強(qiáng)度極低。
3.2運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行工況的調(diào)整及控制
3.2.1運(yùn)行壓力
  
超濾進(jìn)水為清水泵出水,壓力在0.55~0.65MPa,超過其運(yùn)行壓力,為此,在20μ后安裝了一臺JD745型多功能自動調(diào)壓閥,使超濾進(jìn)水壓力在0.1~0.25MPa之間波動。根據(jù)聚丙烯膜的運(yùn)行特性及原水水質(zhì)狀況,在一個化學(xué)清洗周期內(nèi)(25天左右),在保證產(chǎn)水量300t/h的情況下,運(yùn)行壓力控制大致分為三個階段,其曲線圖如下:

3.2.2回流比
  
由于四組超濾濃水通過一臺泵加壓回流,并聯(lián)運(yùn)行,系統(tǒng)阻力各異,回流比難以控制。在總進(jìn)水壓力穩(wěn)定后,通過調(diào)整各組濃水回流門控制單組回流比,在調(diào)整過程中各組運(yùn)行工況相互干擾,很難保證四組回流比一致,一般控制在1:1~1:3范圍,正是這種差異造成每過濾工況和過濾效果的差異,使四組膜通量不在同一均衡水平,因此,對并聯(lián)系統(tǒng)而言,回流比的調(diào)整是涉及運(yùn)行壓力、產(chǎn)水量、膜通量、產(chǎn)水水質(zhì)、清洗周期及運(yùn)行效率的綜合因素,其運(yùn)行調(diào)整顯得至關(guān)重要。
3.2.3 溫度的控制
  
運(yùn)行溫度一般控制在15℃~30℃之間,冬季通過表面式換熱器對進(jìn)水加熱,用溫控測點控制蒸汽量,防止超濾運(yùn)行和反洗過程中水壓水量的波動使進(jìn)水超溫,損壞膜及組件。
3.2.4壓力降
  
系統(tǒng)運(yùn)行過程中,隨著膜通量的下降及進(jìn)水壓力的調(diào)整,進(jìn)水與產(chǎn)水壓降、進(jìn)水與濃水壓降都在發(fā)生相應(yīng)的變化,在運(yùn)行及回流比的調(diào)整過程中,要密切注意這二個壓降的變化,保證進(jìn)水與產(chǎn)水壓降小于0.17MPa,進(jìn)水與濃水壓降小于0.1MPa。在系統(tǒng)運(yùn)行末期,在滿足一個壓降最大的情況下,任何一個超標(biāo)就必須退出進(jìn)行化學(xué)清洗。
3.2.5排污量
  
按設(shè)計要求,四組超濾連續(xù)排污量為8t/h。在實際運(yùn)行過程中,需根據(jù)濃水狀況對排污量進(jìn)行調(diào)整,夏季一般控制在12t/h,冬季8t/h,如果發(fā)現(xiàn)濃水急劇惡化,采取強(qiáng)制氣水反洗,以降低濃縮比,防止超濾膜的二次污染。
3.2.6氣水反沖洗
  
超濾反洗每二小時一次,采從產(chǎn)水側(cè)進(jìn)壓縮空氣脈沖后,開啟反洗泵用成品水大流量清洗,自進(jìn)水側(cè)外排。其運(yùn)行管理主要有壓縮氣壓和反洗時間的控制和調(diào)整。反洗前要密切注意空壓機(jī)及穩(wěn)壓閥的運(yùn)行狀況,保證空壓在0.22MPa左右,防止超壓損壞膜元件;成品水反洗時間隨季節(jié)、水溫、進(jìn)水水質(zhì)狀況及化學(xué)清洗周期等因素進(jìn)行調(diào)整,一般控制在30s~120s的范圍,以提高設(shè)備效率,降低水耗。
3.3操作管理及注意事項
  
超濾的操作管理要達(dá)到二個目的:一是保護(hù)膜及膜元件免受損害,延長其使用壽命;二是監(jiān)控調(diào)整好超濾的運(yùn)行參數(shù),使膜元件在正常工況下運(yùn)行,保證使用效率及產(chǎn)水質(zhì)量。
3.3.1 超濾啟動前的準(zhǔn)備
  啟動前要確認(rèn)操作系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)在初始狀態(tài),防止誤動;對系統(tǒng)管閥、電氣、儀表設(shè)備進(jìn)行全面檢查,各組超濾回流排水門、系統(tǒng)排污門處于開啟狀態(tài),防止運(yùn)行之初水錘沖擊,損壞膜裝置;對進(jìn)水水質(zhì)狀況及工藝狀況進(jìn)行檢測和調(diào)整,使之符合超濾進(jìn)水要求。
3.3.2系統(tǒng)的啟動
  
四組超濾逐組點擊啟動,系統(tǒng)中余氣排盡后,啟動回流泵,關(guān)回流排水門,緩慢調(diào)整回流出口門,進(jìn)行運(yùn)行壓力、流量、回流比、排污量的調(diào)整,使運(yùn)行參數(shù)在額定范圍內(nèi)。
3.3.3運(yùn)行過程管理
  在運(yùn)行過程中要對運(yùn)行壓力、壓力降、回流比、排污量、水溫等參數(shù)的持續(xù)調(diào)整、監(jiān)控和記錄;定時分析記錄進(jìn)水、產(chǎn)水質(zhì)量,防止水質(zhì)惡化。特別要注意氣水洗過程中閥位的動作、反饋信號、壓縮氣壓、水洗壓力是否正常,防止超壓對裝置的損壞。
3.3.4停運(yùn)及保護(hù)
  系統(tǒng)停運(yùn)前先開啟回流排水門,停止回流泵使系統(tǒng)壓力降至最低后逐組點擊,氣水反洗后退出運(yùn)行,此時,裝置內(nèi)必須充滿水,防止濾膜脫水變于失效。短時間停運(yùn),每天運(yùn)行一小時左右,用新鮮水置換出元件內(nèi)存留的水;長時間停運(yùn)(7天以上),要向裝置內(nèi)注入保護(hù)液(1%的甲醛水溶液),防止細(xì)菌滋生繁殖。

4.超濾系統(tǒng)殺菌和化學(xué)清洗

4.1化學(xué)清洗系統(tǒng)配置
  
超濾和反滲透共用一套可移動式化學(xué)清洗裝置,由清洗藥箱(4m3)、清洗泵(Q30t/h、H30mH2O)、精密過濾器及相關(guān)管閥表計組成。超濾清洗時精密過濾器安裝20μ濾芯,運(yùn)行壓差不超過0.1MPa,否則,會制約清洗流量,影響清洗效果;反滲透清洗時安裝5μ濾芯,以保證清洗液的質(zhì)量。
4.2系統(tǒng)殺菌
  
系統(tǒng)殺菌有二種模式,原水在供排水車間加氯后送至超濾系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)殺菌,運(yùn)行過程中每四小時分析余氯含量,保證超濾進(jìn)水余氯在0.3~0.5mg/L,但進(jìn)反滲透前徹底還原,防止強(qiáng)氧化劑對反滲透膜的損傷;間斷殺菌每周進(jìn)行一次,配制3%的1227殺菌劑通過化學(xué)清洗裝置在超濾組件中循環(huán)0.5小時后浸泡3~5小時,單組用量2t/h,之后用成品水清洗合格,投入運(yùn)行。
4.3化學(xué)清洗液的配制
  
清洗液的組份隨季節(jié)水質(zhì)變化側(cè)重點不同,夏秋豐水季,原水濁度較大,混凝澄清效果顯著,膠體的除去率高,但菌藻類物質(zhì)聚結(jié)迅速,活性好,滋生旺盛,繁殖周期短,清洗主要以殺菌為主,一般采取如下配方: 0。5% HCl循環(huán)清洗,水洗合格后,用1%NaOH,NaClO400ppm混合液,加溫35℃,循環(huán)1小時,浸泡4小時,每組用量2t/h左右;冬春枯水期,河水濁度低,溫度低,礬花聚結(jié)困難,不利除膠,清洗主要以膠體脫穩(wěn)為主,清洗液配制如下:1% HCl循環(huán)清洗,水洗合格后,用3% NaOH和200ppm NaClO的混合液,加溫至35℃,循環(huán)1小時,浸泡4小時,每組用量也在2t/h左右。
4.4清洗方式及注意事項:
  
為保證產(chǎn)水平衡,5~7天選取一組輪流進(jìn)行化學(xué)清洗,在清洗液循環(huán)過程中,要檢查該組閥門的密閉情況,并注意超濾產(chǎn)水電導(dǎo)率的變化,如果產(chǎn)水電導(dǎo)率急劇上升,說明清洗液串入運(yùn)行系統(tǒng),要迅速處理,防止強(qiáng)氧化劑進(jìn)入反滲透系統(tǒng),損壞滲透膜。在超濾膜浸泡過程中,組件內(nèi)會產(chǎn)生大量氣泡,為防止系統(tǒng)憋壓破壞膜元件,要適當(dāng)開啟放空門。
  清洗液排空后水洗分二個步驟:首先開啟回流排放門、進(jìn)水側(cè)排放門,啟動反洗泵,大流量的成品水從產(chǎn)水側(cè)進(jìn)入,從膜元件二端排出,直到水清為止;然后,開啟回流排放門及進(jìn)水門用進(jìn)水等壓清洗,直至水清,必要時分析排水PH值,與進(jìn)水一致后投入運(yùn)行。

5.結(jié)束

  反滲透系統(tǒng)運(yùn)行一年多來,工況極其穩(wěn)定,其間進(jìn)行了一次化學(xué)清洗,通過對清洗廢液的分析,Ca+、Mg+的含量在98%以上,膠體及其他污染物微乎其微。總之,在膜法大規(guī)模處理地表水方面,超濾作為反滲透的預(yù)處理具有適應(yīng)水質(zhì)范圍廣、產(chǎn)水質(zhì)量高、運(yùn)行成本低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定等特點,發(fā)揮超濾的最大運(yùn)行效率,最大限度地降低其機(jī)械和化學(xué)損傷,延長超濾膜的使用壽命,給反滲透的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利條件,這是搞好其運(yùn)行管理的根本。

參考文獻(xiàn)

(1)《反滲透-膜技術(shù).水化學(xué)和工業(yè)應(yīng)用》 化學(xué)工業(yè)出版社 1999.9 作者: 美國 Zahid.Amjad
(2)《膜技術(shù)手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社 2001.1 時鈞 袁權(quán) 高從堦 主編
(3)《膜分離技術(shù)應(yīng)用手冊》化學(xué)工業(yè)出版社 2001.2 劉茉娥 主編
(4)《膜工藝-組件和裝置設(shè)計基礎(chǔ)》 化學(xué)工業(yè)出版社 1998.5 作者: 德國 R Rautenbach

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