反渗透产水率下降原因分析及改进标准措施.docx

徐州华鑫发电反渗透系统产水率
下降原因分析及改善方法
王才庆 顾明
(徐州华鑫发电)

【摘要】12月进入供热季，徐州华鑫发电#1-6反渗透设备连续出现进水压力升高，产水量严重下降情况，影响系统安全稳定运行和机组供热。经对清洗液和反渗透入口水样等分析，原因为絮凝剂铝胶体污染。经过采取针对性方法，处理了上述问题。
【关键词】压差 产水率 化学清洗 反渗透膜通量 标准化脱盐率 凝聚剂 铝胶体污染
1概述
徐州华鑫发电化学水处理累计6套反渗透设备，一期工程建设两套75t/h反渗透设备，于投运，设计10:5排列；一期供热改造工程建设两套90t/h反渗透设备，设计13:6排列，于投运；二期供热改造建设两套120t/h反渗透设备，设计16:9排列，于投运。12月份设备#5、6设备出现进水压力升高，产水量降低等情况，经现场常规化学清洗（酸洗）效果显著，数据快速恢复，酸洗过程中基础不消耗酸，清洗液清澈透明。至3月供热期期间，这种情况在#1-6反渗透反复出现。
2现场检验情况
为根本查明原因，2月16日和17日反渗透阻垢剂厂家技术人员到现场处理#6反渗透系统和#3反渗透系统问题，现场拆反渗透膜元件，拆膜控水30min以后称重，重量以下：

现场拆膜称重，二段膜和一段膜膜外观洁净，一段膜进水端存在机械杂质污染。重量均为14.8kg左右，端板、适配器等外观十分洁净，依据重量和外观分析没有结垢、污染等情况。
现场拆膜图片以下：
2.1 #3反渗透拆膜，膜元件图片：
一段第一只膜，进水端存在部分机械杂质

二段最终一只膜，外观洁净，没有任何问题。

2.2 #4系统拆膜，二段膜元件情况图片

3反渗透化学清洗情况
在反渗透膜出现压差大、产水率降低情况后，均对系统进行了化学清洗，清洗方案依据化学运行规程，选择是盐酸清洗+缓蚀剂方案，清洗步骤实施化学运行规程要求。清洗由反渗透厂家现场指导实施，同时对清洗液分别进行了取样。清洗后反渗透产水率和压差恢复正常。
2月18日现场取样分析#3和#6反渗透酸洗清洗液，送清华大学理化中心检测分析，结果以下：
从清洗液检测能够比较清楚看到，系统存在显著铝胶体污染（清洗液中铝含量高）。
4反渗透运行数据标准分析
依据系统运行情况，反渗透阻垢剂厂家技术人员取系统12月份运行数据做标准化分析：
数据取样为：12月1日——12月26日，#3反渗透和#5反渗透数据。
4.1 #3反渗透12月运行数据标准化：
4.1.1#3系统原始数据：

4.1.2 标准化后通量

4.1.3标准化后脱盐率

4.1.4 标准化后系统运行压差

从上述标准化后数据能够看出：
3号系统在12月1日——22日期间，标准化后通量成逐步下降趋势；
系统脱盐率在前15天基础稳定，16-22天期间脱盐率出现一定程度降低；
标准化后系统运行压差基础稳定，后期和前期比较，展现出总压差降低趋势；
系统进水压力出现升高趋势；
依据上述数据分析，系统标准化后数据指向为系统有存在胶体污染可能性，需结合其它水质分析确定。
4.2 #5反渗透系统12月运行数据标准化：
4.2.1 #5系统原始数据

4.2.2 标准化后通量

4.2.3 标准化后脱盐率

4.2.4标准化后系统运行压差

从上述标准化后数据能够看出：
5号系统在12月1日——26日期间，标准化后通量成逐步下降趋势，后期通量降低比较显著；
系统脱盐率基础稳定；
标准化后系统运行压差前期基础稳定，后期总压差较前期低，出现压差缩小情况；
系统进水压力出现升高趋势；
5 反渗透运行产水率降低原因分析
依据上述数据分析，系统标准化后数据指向为系统有存在胶体污染可能性。
依据上述清洗液分析结果、膜元件拆膜称重、外观观察、同时结合运行数据标准化后对比分析，能够初步判定造成系统产生降低、压力升高、清洗频繁关键原因是铝胶体污染。
为深入确实定上述判定，现场取澄清池进出水、超滤出水做分析，确定进水各个工艺阶段铝含量。
经送清华大学理化中心分析，进水各工艺段水质分析铝含量以下（单位（ppm）：

铝
钙

钡
总铁
硫酸根
碳酸氢根
PH
澄清池进水
0.56
——
——
——
——
——
——
澄清池出水
0.17
——
——
——
——
——
——
RO进水
0.068
159.95
0.069
0.0046
303.27
322.38
7.37
从预处理各个工艺段进水水质能够明确看到，进水铝含量很高，经过预处理、超滤过滤后，反渗透进水铝含量为0.068ppm。远高于系统正常进水水质指标中铝含量要求，造成系统产生铝胶体污染，引发系统进水压力升高、产生量降低等。
依据上述情况，能够确定造成系统进水压力升高、产水降低、清洗频繁原因是铝胶体污染。
分析进水铝含量高原因:
1) 水源有改变,运河水原水在12月月底至1月中旬，导电度升高显著；
2) 澄清池投加聚合氯化铝（PAC）效果不好，投加量过高或过低全部会影响絮凝效果，造成铝二次污染；同时温度高低改变，温度对PAC絮凝、沉降等影响很大，水温过低会显著影响PAC凝聚效果和沉降速度等，因为水温过低造成部分PAC没有完全反应从而进入到后续工艺中，造成反渗透等污染，这种情况在很多系统中常见；
6 系统运行方法优化方法
依据上述情况，系统运行方法进行了以下优化：
6.1 依据水温、来水浊度等立即调整絮凝剂(PAC)投加剂量，尽可能避免PAC过量或不足造成系统问题；
6.2 反渗透设备停机时，加大冲洗力度，合适提升冲洗压力，延长冲洗时间；
6.3 反渗透设备尽可能满负荷运行，不要在低负荷、低进水压力和进水量情况下运行，低负荷、低压力运行会使铝胶体、悬浮物等更轻易积聚在反渗透膜上面；
7 结束
3月份以后，伴随水温显著上升，同时采取了加强了对絮凝剂投加量调整，在反渗透停运后加强冲洗，停运较长时间采取了亚硫酸氢钠保护液保养等方法，截止5月底，我企业反渗透运行情况基础良好，未再出现上述问题。

参考文件：
[1] 陶氏化学FILMTEC产品和技术手册（）
[2] 徐州华鑫发电化学运行规程（）

作者介绍：
王才庆 华润电力江苏分企业徐州华鑫发电发电部化学专业工程师
邮箱： 电话： 手机：
顾明 华润电力江苏分企业徐州华鑫发电技术支持部化学环境保护主任工程师
邮箱： 电话： 手机：