循环水处理系统中反渗透膜的污染及清洗

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1、第29卷第9期电力科学与工程Vol.29，No.9742013年9月ElectricPowerScienceandEngineeringSep.，2013循环水处理系统中反渗透膜的污染及清洗121张鑫，吴海峰，陈颖敏(1.华北电力大学环境科学与工程学院，河北保定071003;2.华能上安电厂，河北石家庄050300)摘要:针对华能上安电厂循环水处理系统中反渗透设备出现产水量下降、脱盐率降低、压差增大等现象，对反渗透膜污堵物分析，确定污堵物成分为硫酸钙、碳酸钙及微生物。根据污堵物的组成，制定反渗透膜清

2、洗方案为“酸洗+碱洗+酸洗”。酸洗采用pH值为2～3的盐酸溶液，碱洗采用2.5%碳酸钠+2%EDTA－4Na。化学清洗后反渗透系统产水量升高35.4%，一段压差降低35.7%，二段压差降低50%。该方法对如何解决反渗透膜的硫酸钙污堵问题提供了参考依据。关键词:循环水;反渗透;硫酸钙;化学清洗中图分类号:X703文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0792.2013.09.015“超滤+反渗透”水处理设施。将循环水排污水0引言作为原水，经处理后与深井水按比例补入循环水水塔。此

3、原水水质全分析资料见表1。反渗透是一种以反渗透膜为基础的水处理技表1循环冷却水水质全分析术，以其脱盐率高、适用范围广、可靠性强、不Tab．1Analysisofthecirculatingcoolingwatermg/L产生二次污染等特点，在电厂水处理中得到了广项目数值项目数值项目数值［1～3］2+－泛应用。随着该技术应用的推广，反渗透Ca280.56Cl104浊度NTU7～92+2－膜污染问题也越来越受到人们的重视。反渗透系Mg75.33SO4588pH8～9+－统的核心部件是反渗透膜，原水在压力

4、的推动下K9.47NO355悬浮物7.0+－水分子透过反渗透膜形成纯净产水，不能透过膜Na42HCO3353.8溶解固形物5972+2－的无机盐、胶体、微生物、有机物等污染物不断Cu0.007CO318全固形物607被浓缩形成浓水［4～5］，这些存在于浓水中的污Fe0.08COD0～33－染物是造成反渗透膜污堵的主要原因。污堵会使PO42.7活性硅12反渗透系统脱盐率下降、产水通量下降、系统压循环水处理系统处理工艺为:循环水→高效［6］差升高、能耗增加，如不及时清洗会造成膜反应沉淀池→清水池→清水泵

5、→高效过滤器→超的不可恢复性损伤，降低膜的使用寿命，同时增滤装置→超滤水箱→超滤产水泵→反渗透保安过加系统的运行成本。因此，对受污染的反渗透膜滤器→反渗透高压泵→反渗透装置→淡水箱→淡进行化学清洗十分必要。水泵→各个用水点。反渗透系统采用的膜元件为科氏TFC8832FR－575M型卷式聚酰胺复合膜，设计31工艺介绍产水量为56.8m/d，回收率大于75%，脱盐率达到99.5%。此种反渗透膜具有低操作压力、高华能上安电厂为解决自身用水问题，增设产水量和高脱盐率的特点，抗污染能力强，适合收稿日期:201

6、3－07－08。作者简介:张鑫(1986-)，男，硕士研究生，研究方向为水与废水处理，E-mail:zhanger_2008@126．com。第9期张鑫，等循环水处理系统中反渗透膜的污染及清洗75地表苦咸水和工业废水的处理。采用该膜可以延长化学清洗间隔时间、延迟膜表面生物膜的形成、提高可清洗性。2反渗透膜污堵物成分分析经过长期运行，反渗透系统压差持续维持在较高运行参数，2013年4月份的系统压差参数如图1所示。盐酸溶液中进行溶解实验。观察到有微量气泡产2+2－生，测得Ca离子的质量分数为23%，SO

7、4离子质量分数为45%。图1反渗透系统清洗前一、二段压差Fig.1Transmembranepressureofreverseosmosissystem图3反渗透膜污染物XRD图谱由图1可以看出，清洗前反渗透系统一段、Fig.3XRDatlasofthefoulantonthereverseosmosis二段压差均高于反渗透系统投运时的0.10MPa，membranesurface尤其二段压差，最高时接近甚至超过最大规定值0.23MPa。根据反渗透系统二段压差明显偏高，3反渗透膜污染原因分析判断反渗

8、透膜的污堵物为难溶盐。同时，由于一、二段压差均有所升高，推测可能存在微生物反渗透水处理系统采用循环水排污作为原水，［7］污染。2+2－水体中Ca离子、SO4离子等含量较高，反渗为准确分析反渗透膜污堵物成分，拆卸反渗－1透系统进水母管电导高于1500μS·cm。反渗透膜元件，观察并取样。打开膜端板后发现膜元透系统长期在这种进水条件下运行，膜表面易形件表面覆盖一层均匀的黄褐色黏泥状沉积物，触成CaSO4垢沉淀。同时，由于循环水与外部环境摸有滑腻感，并散发着腥臭味。膜元件两