1、反渗透装置的预处理及运行摘 要 简要介了绍反渗透装置对水质的要求，重点阐述临河发电公司反渗透装置前的预处理方式、从哪几方面入手提高水质及反渗透装置运行监控指标。关键词 反渗透 悬浮固体 结垢 PH锅炉补给水预处理系统主要是除去水中的悬浮物、胶体、阻止水中过量溶解盐的沉淀而造成膜的结垢，调节反渗透进水所需要的温度、压力、和 PH 值，以及防止微生物的生长。中电投宁夏临河发电公司除盐站于 2010 年建成并投入使用，动力站锅炉补给水水源为鸭子荡水库水。属黄河流域。针对黄河水的水质特点，根据超临界机组的水汽质量标准，并考虑到黄河水含盐量在 600mg/L 以上，为减少再生的酸碱耗量，降低酸碱废水对环
2、境的污染，锅炉补给水预处理系统设计有 2 套出力为 70t/h 的反渗透装置(RO） ，反渗透水回收率按 75%设计。每套反渗透由 16 支压力容器组成，按一级二段排列，第段 11 支，第段 5 支。一、 反渗透装置对进水的质量要求反渗透膜在使用过程中可能发生的污染、浓差极化、结构、微生物侵蚀、水解氧化、压密以及高温变质等，为保证反渗透装置长期稳定运行，对反渗透装置的进水质量作了较为严格的规定。我厂反渗透膜型选用美国 GE 公司生产的 AG8040F1622-WET 抗污染型聚酰胺复合膜对水质要求为：SDI 5，浊度 1NTU，游离氯 0.1 mg/L，水温45，压力4.1MPa,PH 值 2
3、10.二、预处理工艺流程为了保持反渗透膜组件良好的设计性能和安全的运行，保证膜的使用寿命，根据水源的水质条件、膜组件的特性和对给水质量的要求，我厂锅炉补给水预处理系统在反渗透前设置 5 套 96t/h 双介质过滤器，2 套 110t/h 的超滤装置(UF） ，工艺流程如下：水务公司来水工业蓄水池超滤给水泵生水加热器(15-30）双介质过滤器保安过滤器超滤装置清水箱清水泵精密过滤器高压泵反渗透装置淡水箱淡水泵离子交换除盐系统。三、除去悬浮固体、在进入以均质石英砂和无烟媒作为滤料的双介质过滤器之前的管道混合器中，添加适量的混凝剂，通过混凝剂的电离和水解作用，吸附水中的胶体颗粒，凝聚成大的颗粒，经过
4、过滤，即可除去水中的悬浮物和大部分胶体。但运行中还应考虑水温、水的、水和混凝剂的混合速度以及混凝剂用量对混凝剂使用和过滤效果的影响。、保安过滤器（滤芯过滤器） 、清洗过滤器、精密过滤器。预处理系统中在两处设置着保安过滤器：一是超滤进水管，二是清洗泵出水管。前者称为保安过滤器，后者称为清洗过滤器。保安过滤器（滤芯过滤）是借分布在过滤介质的表面，从水中除去颗粒物的过滤方式。保安过滤器布置在超滤之前，主要作用是防止系统在运行过程中，石英砂和活性炭系统因磨损所产生的细小粉末随处理后的水一同流出。固需设置保安过滤器，过滤精度为100m，内装 70 只熔喷滤芯，外壳为不锈钢结构。当过滤器进出口压差达到 0
5、.35 MPa 时需要更换滤器内滤芯，一般滤芯每 3-6 个月更换一次；清洗过滤器布置在清洗水泵与反渗透装置之间，主要作用是除去清洗液中粒径大于 100m 的杂质。精密过滤器工作原理同保安过滤器。目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜，损坏反渗透膜，确保反渗透装置的正常运行。精密过滤器是立式柱状设备，内装 70 支长 1016mm 的均孔、PP 喷熔滤芯，采用上下定位方式，过滤精度为 5 m。3、超滤系统超滤膜过滤是一种膜分离技术，其膜为多孔型不对称结构，主要用于溶液中物质大分子级别的分离。超滤膜过滤过程是以膜两侧压差为驱动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程，使用压力通常为 0.10.6
6、MPa，筛分孔径从 0.010.1m，截留分子量为 5100 万道尔顿左右。溶质被截留可分为三种情况：一是溶质在膜表面和微孔孔壁上被吸附(一次吸附） ；二是与微孔孔径大小相当的溶质阻塞在微孔中被除去(阻塞） ；三是粒径大于微孔孔径的溶质被机械地截留在膜表面(机械筛分） 。我动力站超滤系统由超滤装置、超滤给水泵、反洗装置、超滤产品水箱、清洗水箱等组成。设置两套 110T/h 超滤装置，每系列都能单独运行，也可同时运行。每套膜组件为 32 只，采用并联排列。膜型选用德国 INGE 的膜元件，其切割分子量为 10 万道尔顿。PES+PVP/PESM 膜元件，由壳体、管板、端盖、导流网、中心管及中空纤
7、维组成。每一根超滤膜元件由十万根中空纤维组成的纤维束组成，中空纤维膜的材质为亲水性的聚醚砜(PS） 。超滤装置按全量过滤方式运行，进水全部过滤成产品水。超滤装置的运行实际是“过滤反洗运行过滤反洗”的循环往复。超滤的出水质量：EDI2，胶体 SiO2的去除率98。进入超滤的水应满足下列条件：水温 540；水压0.3Mpa；浊度5NTU；残余氯200mg/L；pH310。随着超滤的运行，滤元逐渐被水中微小颗粒（粒径约 0.2um） 、胶体堵塞，一方面水流阻力增加（表现为出水口与进水口之间的压差增加） ，出水流量降低；另一方面超滤膜漏泄的污物量增加，出水质量变差。由于进入超滤装置的水几乎不含杀菌剂，
8、故那些在杀菌过程中侥幸逃脱出来的微生物就会被超滤膜截留、集积、生长，导致超滤膜的生物污染，所以，超滤运行一段时间后，必须采取措施恢复超滤装置的过滤能力，并进行消毒处理。其措施主要有：（1）用含有杀菌剂的水反洗超滤装置；（2）用清洗液清洗；（3）更换滤元。在下列情况下，应对超滤装置进行反冲洗：（1）进出口压差超过 0.05Mpa 或出水流量明显减少；（2）出水水质不符合要求。四、防止膜微生物污染的技术为了防止细菌污染，采用对反渗透进水进行杀菌处理，杀菌药剂为次氯酸钠，投加点在超滤系统之前。而反渗透膜对余氯非常敏感，因此超滤出水在进入反渗透之前应加入还原剂以除去多余的余氯，保护反渗透膜不被氧化。脱
9、除余氯的方法为在精密过滤器前加还原剂亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠按下面的反应方程式进行脱氯：NaHSO3 + Cl2 + H2O NaHSO 4 + 2HCl我厂 NaCl O 投加装置和 NaHSO3 投加装置各设一台容积为 1 m带电动搅拌装置的溶液箱，变频计量泵 2 台，一用一备，单台流量为9 L/h，扬程 0.7MPa,功率 0.044KW。五、防止膜结垢的方法反渗透膜过滤时，水中绝大部分盐类保留在浓水中，导致浓水含盐量上升，例如水的回收率为 75，即进水经反渗透浓缩后其体积减少至原来的 25时，浓水中盐的浓度也大致增加至进水的 4 倍。盐类的这种浓缩是反渗透装置结垢的主要原因。反渗透装置结
10、垢的物质主要是难溶盐。对于特定的水质和系统，这些物质是否结垢，视浓水中它的浓度积是否超过了该条件下的溶度积，如果超过而又没有采取任何防垢措施，则有可能结垢。防止反渗透膜结垢的方法主要有： （1 ）加酸降低水中 CO32-及 HCO3-的浓度，防止生成 CaCO3 垢； （2）加阻垢剂控制 CaCO3、CaSO 4、BaSO 4 和SrSO4 等垢的生成； （3）降低水的回收率，避免浓缩倍数过大。我厂阻垢剂投加系统采用一箱两泵，计量泵为变频自动调节，一用一备。单台流量为 9 L/h，扬程 0.7MPa,功率 0.044KW。投加点在精密过滤器入口管道上。反渗透加酸系统采用一箱两泵，一用一备，手动
11、调节。单台流量为20 L/h，扬程 0.7MPa,功率 0.37KW。投加点在清水泵出口管道静态混合器上。六、调节 PH 进水 pH 值对产水量几乎没有影响；而对脱盐率有较大影响。由于水中溶解的 CO2 受 pH 值影响较大，pH 值低时以气态 CO2 形式存在，容易透过反渗透膜，所以 pH 低时脱盐率也较低，随 pH 升高，气态 CO2 转化为 HCO3-和 CO32 离子，脱盐率也逐渐上升，在 pH7.58.5 间，脱盐率达到最高，当 pH 值过高或者过低时，其脱除率均会大大降低，反渗透必须在允许的 PH 范围内使用，否则还可能造成膜的永久破坏。我厂聚酰胺复合膜可使用的 PH 范围为 31
12、0.七、调整温度反渗透膜适宜的温度范围为 540。适当提高水温，有利于降低水的粘度，增加膜的透过速度。在膜的允许温度范围内，水温每增加 1，水的透过速度约增加 23; 我厂聚酰胺复合膜最高允许使用最高允许为 45。若水温超过最高允许温度时，应采取降温措施。当水的温度太低时，应采取蒸汽加热措施。八、运行监控指标1反渗透进水是经预处理后的出水，最重要的监测项目是SDI。通常以地表水为水源的预处理系统，每 24 小时检测一次SDI。2定期检查阻垢剂和还原剂加药系统，每班应对药品的加入量做记录，并与此期间反渗透系统的产水量所要求的药剂的加入量进行核对。 3各类药液箱液位计低液位时应报警并与相应的泵联锁
13、。4反渗透装置的流量、压力、温度及电导率均有在线仪表进行监测。流量包括反渗透进水、产品水、浓缩水的流量，由于这些流量的比值确定了反渗透装置的回收率，较设计值过高或过低的回收率均会对运行产生不良的后果，因此，保证流量监测仪表的准确性尤为重要。压力包括反渗透进水、各段进水、浓缩水、产品水流量等的压力。在恒定的压力及温度下，产品水流量的下降则表明了膜正在受到污染。电导率包括反渗透进水和产品水的电导率，电导率的大小反映了水中含盐量的高低，从而反映了产品水水质的变化。产品水水质的下降反映了膜的污染程度或其他可能的情况，如 形O密封圈的损坏等。5其他需监控的项目有 COD、游离氯的浓度，保安过滤器的压力、压降等。反渗透装置因具有特殊的优越性而得到日益广泛的应用。但是反渗透系统前的预处理问题有可能使许多技术力量不强的用户遭受损失，所以要做好管理，及时发现运行参数的变化并调整设备运行工况，就可以避免出现严重的问题，确保反渗透装置长期稳定地运行。
