电厂化学水处理反渗透系统的化学清洗

电厂化学水处理反渗透系统的化学清洗

李晓洁

新疆圣雄能源股份有限公司热电厂

摘要：反渗透法在污水处理中的应用十分广泛，其工作原理是利用高于溶液渗透压的压力来使物质无法通过半透膜，从而将杂质与溶液相分离，达到净水的目的。这种污水处理技术在大规模污水处理中经常使用，并且成本较低，在处理污水的过程中，不会增加其他污染源，因此受到了广泛好评。基于此，本文分析了反渗透系统原理与结构，并指出反渗透技术在污水处理中的作用，以及反渗透技术在污水处理中的应用方法，增强污水处理效果。

        关键词：电厂；水处理；反渗透系统；化学清洗

1、反渗透系统原理与结构

        当两种含有不同盐分的水用一张半渗透性薄膜隔开，含盐量少的一侧水会透过这张半透膜渗入含盐量高的一侧，而水中盐分却不会渗透过去，这一现象就是自然渗透现象。但如果将外部作用力施加在含盐量高的一侧时，自然渗透现象会变慢甚至停止。当持续增大这个作用力时，就会发现高含盐侧的水会透过半渗透性膜进入低含盐侧，而盐分会保留在高盐侧，这个现象就是反渗透现象。反渗透技术就是从这一现象中得到启发而开发的一门水处理技术。一个标准的反渗透系统包括预处理系统、膜处理系统、后处理系统三部分，膜处理系统是核心和关键。膜处理系统通常由给水泵、保安过滤器、高压泵、膜壳、反渗透膜元件、水箱、加药系统等部分组成。给水泵的作用是将原液输送至反渗透系统；保安过滤器的作用是去除水中大颗粒物避免对膜的划伤；高压泵提供一个较大的驱动力，帮助水分子克服渗透压进入到淡水侧；加药系统是通过投加不同药剂对反渗透膜元件进行保护，比如投加阻垢剂、还原剂、杀菌剂等；膜壳和膜元件的组合形式没有明确的要求和规定，常见的有以下几种组合形式：a.多级串联式；b.多段组合式；c.带有中间升压泵的多段组合式。实际工程中，往往一种水质可以设计出多种不同的组合形式，这时候就需要根据膜系统性能评价技术指标来判断不同组合的优劣[1]。        

2、反渗透技术在污水处理中的作用

        2.1原水体系的预处理

        在反渗透技术应用中，首先应注重对原水体系的预处理工作，使用超滤设备，以保证预处理的水质，并且做好消毒工作。在对原水进行处理时，如果水体比较浑浊，并且含有大量的悬浮物或者其他盐类，应对其进行必要的过滤，从而消除异物，净化水体，同时做好消毒杀菌工作。在完成这一步骤后，还应进一步确定水质中的悬浮物污染指数是否合格，降低对膜体的阻塞。反渗透技术在水处理中要求污染指数要低于3，才能够合格。同时应对水的酸碱度进行合理控制，使水温能够达到影响反渗透膜的透水性能，但不宜过高，否则会造成膜体的水解，不利于反渗透法的使用。有机膜的温度控制在20～40℃，而复合膜体的温度则控制在5～40℃，从而对原水体系进行更好的处理。

2.2反渗透灭菌
        在污水处理技术中，活性炭是主要的过滤物质，并经常使用，其对于物体的吸附能力比较强，特别是对于氯分子的吸附比较强，能达到很好的去氯效果。当大量的活性炭存在于待处理的水体中时，能够使整个水体的营养聚集，促进水体的自然流动，从而更好地开展反渗透处理。水体的灭菌通常是通过紫外线照射，或者是放药灭活，对于污水的净化起到了一定的效果，而应用反渗透技术进行灭菌，能够达到更好的灭菌效果。可多次利用反渗透技术进行脱盐，再采用紫外线杀灭活菌，从而完成净化灭菌的目的[2]。
3、反渗透技术在污水处理中的应用方法
        3.1保证清洗药剂选用的科学性
        为了增强清洗的效果，应该保证清洗药剂选用的科学性，应该科学辨识在膜表面上的污垢物质。运用分析方式：第一，结合水处理系统的相关性能数据信息和供应商的有关使用说明书文件，对潜在的结垢物加以科学分析；第二，结合进水的水质情况，对潜在形成的污垢予以合理分析；第三，参考之前的清洗成效，实现对形成污垢的有效分析；第四，结合检测SDI数值的时候，在有关仪器设备滤膜表面上面存留的相应污染物，明确其具体的类别；第五，参考相关保安过滤器芯上存在的沉积物情况，完成对污垢物质类别的科学分析的任务；第六，对进水管内部的表面与膜元件进水端面的颜色加以仔细检查，实现对污染物类别的合理分析。当明确膜表面上的污垢类别之后，便应该选用适合的清洗药剂进行清洗。通常情况下，反渗透清洗药剂涵盖了酸性与碱性两种不同类别的清洗药剂。其中，前者具有清洗的功能，其中以铁污染的无机污染物作为主要的清洗对象，后者则以清洗微生物的有机污染物为主。因为硫酸将产生硫酸钙沉淀反应，所以，不适合当成清洗剂使用。并且，配制清洗液的用水，应该运用反渗透产水，处于较为特殊的时候，则将经过预处理之后的原水作为首选。而选择各个型号反渗透膜元件具体的清洗液时，需要将厂家产品的相关说明书作为有效依据[3]。
        3.2处理生活污水

        反渗透技术在生活污水的处理中十分广泛，通过对反渗透膜的水通量、膜透过液水质以及水通量衰减系数等进行计算，从而对生活污水进行回用处理。螺旋卷式聚乙烯醇复合膜和空纤维膜在废水回收处理中具有较高的使用价值，并且具有较强的抗污染能力，在对污染膜进行必要的清洗后，水通量可以达到100%。城市污水的处理方式采用管式反渗透，膜本身的可控性极高，并且净化后的处理能够满足生活饮用水的标准，但反渗透水还需要进行必要的深度处理，从而使其能够去除其中微量的有机物，进一步提高水净化程度。
        3.3处理重金属废水

在处理含有丰富金属离子的废水时，过去一直采用化学沉淀方式，经济支出更少，节约成本，但对于污泥的处理，还存在着不足。当水质的情况比较复杂时，化学处理方式就显得难以把控；而采用效率更高的离子交换法，则会造成再生废液的回收难度加大，极易产生二次污染。近年来，反渗透技术在重金属污水的处理中受到了广泛的欢迎，国内也积极开展反渗透污水处理研究，采用内压管式或者卷式的反渗透装置，处理电镀废水，水通量较大，对于镍的回收率也很好，提高了污水的处理效率[4]。
        3.4加大停运阶段的维护管理力度
        当水处理系统反渗透设备处于停运的阶段时，需要加大维护管理的力度，做好维护与保养工作。在水处理系统反渗透设备停运大约6天～31天的时候，属于短期停运的情况。处于短期停运的阶段，应该在每日把水处理系统正常开启，使其运行大约1个小时～3个小时，在把有关压力容器和管路装置充满水之后，应该将阀门及时关闭，避免水处理系统中进入任何气体 [5]。在冬季的时候，能够隔日实施该操控。在水处理系统系反渗透设备停运超过一个月之后，属于长期停运的情况。处在长期停运的阶段，需要运用pH值为2～5的柠檬酸溶液完成对反渗透设备的清洗任务。当冲洗完毕之后，应该注入2%的亚硫酸氢钠溶液，发挥出良好的保护作用。在水处理反渗透设备注满相应的保护液之后，需把全部的阀门均关闭，有效避免空气进到设备当中。一旦出现停运，亦或者长期停运的故障，将使反渗透系统的微生物污染更加严重。因此，在停运之后，正常生产以前期间，应该对水处理系统反渗透设备产水的微生物污染情况加以科学检测，并借助杀菌药剂达到杀菌清洗的效果[6]。
结语
       正确的清洗工艺可以首先转化最顽固的污堵物，之后再用比较简单的清洗方法，将一些比较容易清洗的污堵物处理好。电厂水处理反渗透化学清洗过程中，大部分污堵物的成分基本都相同。所以会结合其电厂自身的特点，明确反渗透清洗技术的操作标准和规范，促进清洗质量全面提升。不仅如此，还要强化整个过程中的管理、监督，设备要定期进行检查，将潜在风险控制在最低，能够使得反渗透膜污染被降低，膜清洗周期也可以得以延长，酸碱的消耗量会有效节约，反渗透设备使用时间也能够延长。
参考文献:
        [1]刘亚兵.延长反渗透系统化学清洗周期的研究[J].化工管理,2020(17):201-202.
        [2]苏利红,罗彦.水处理系统在电厂应用研究[J].科技视界,2020(16):281-282.
        [3]张宏飞.反渗透水处理设备在工业污水处理中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(15):79+139.
        [4]孟振良.水处理系统反渗透设备的维护分析[J].中国金属通报,2020(04):86-87.
        [5]何进崇.关于电厂水处理反渗透系统的化学清洗[J].当代化工研究,2018(09):6-7.
       [6]牛长军.电厂化学水处理超滤及反渗透系统清洗方案探讨[J].科技资讯,2017,15(09):118-119.