楊惠玲
摘 要:為了防止反滲透裝置因長(zhǎng)期停運(yùn)而發(fā)生反滲透膜的微生物污染,致使反滲透膜污堵甚至報(bào)廢,必須對(duì)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期保護(hù)。針對(duì)公司機(jī)組在停運(yùn)后又需要隨時(shí)起動(dòng)的具體情況,我們對(duì)一號(hào)反滲透采用傳統(tǒng)的水沖洗法保護(hù),對(duì)二號(hào)反滲透系統(tǒng)采用加甲醛藥液進(jìn)行長(zhǎng)期保護(hù)。甲醛保護(hù)即:利用反滲透的清洗系統(tǒng)向反滲透系統(tǒng)中注入濃度為0.5~1.0%的甲醛溶液并加以循環(huán),當(dāng)確定系統(tǒng)內(nèi)充滿藥液且濃度均勻時(shí),停止循環(huán),關(guān)閉進(jìn)、出口閥門(mén),反滲透系統(tǒng)即進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。每周測(cè)定甲醛濃度,當(dāng)?shù)陀?.5%時(shí),再重復(fù)加藥過(guò)程。這種保護(hù)方法,藥液濃度穩(wěn)定,保護(hù)長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月之久,經(jīng)沖洗后投運(yùn),出水很快能夠達(dá)標(biāo)。說(shuō)明保護(hù)得很成功,而且節(jié)約了大量的水、電和資金,省時(shí)省力,易于操作,是我們的一次成功的嘗試。
關(guān)鍵詞:反滲透;停用;甲醛;保護(hù)
我們侯馬發(fā)電公司二期擴(kuò)建的晉田2×50MW機(jī)組,與之匹配的化學(xué)水處理系統(tǒng)為:雙級(jí)過(guò)濾器+反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)+一級(jí)和二級(jí)除鹽系統(tǒng)組成。其中反滲透系統(tǒng)為雙套。系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力為二級(jí)除鹽補(bǔ)給水量47t/h,最大出力為69t/h。機(jī)組于2002年12月投運(yùn)。
2007年以來(lái),由于電煤價(jià)格一路飆升,嚴(yán)重制約了公司的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)。現(xiàn)在晉田機(jī)組已轉(zhuǎn)成供熱機(jī)組,每年只運(yùn)行四個(gè)月,但有時(shí)也
需要不定期地起動(dòng);而反滲透膜的特性是:長(zhǎng)期停用RO膜(即反滲透膜,下同)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的微生物污染和結(jié)垢現(xiàn)象,對(duì)膜將造成極大
的危害,甚至?xí)拱嘿F的RO膜報(bào)廢。為適應(yīng)上述情況,既要保證隨時(shí)制水,又要保證RO膜長(zhǎng)期停運(yùn)不受污染和結(jié)垢的損害,我們決定對(duì)#1反滲透系統(tǒng)采用水沖洗保護(hù),對(duì)#2反滲透系統(tǒng)采用甲醛保護(hù)。
#1反滲透系統(tǒng)保護(hù)方法為:每日在固定時(shí)間用清水對(duì)#1RO裝置進(jìn)行不少于30分鐘的低壓清洗,這樣能夠滿足機(jī)組隨時(shí)用水的要求。該方法我們已使用過(guò)兩年,效果很好,RO膜能夠保持原有的物理、化學(xué)性能,出水質(zhì)量?jī)?yōu)良。
#2反滲透系統(tǒng)保護(hù)方法為:采用0.5~1.0%的甲醛溶液保護(hù)。這種方法我們是第一次嘗試使用。以前其他兄弟單位用該法進(jìn)行過(guò)兩周以內(nèi)的短期停運(yùn)保護(hù),我們這次是進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月的保護(hù),是一次技術(shù)探索。
以下為這次甲醛保護(hù)的詳細(xì)內(nèi)容。
1、設(shè)備簡(jiǎn)況:
#2反滲透系統(tǒng)自2002年12月投運(yùn)以來(lái),期間曾進(jìn)行過(guò)兩次鹽酸清洗,2010年三月進(jìn)行了一次有機(jī)物的化學(xué)清洗。膜的出力由原設(shè)計(jì)值34.5 t/h降為27~30 t/h,產(chǎn)品水電導(dǎo)由10us/cm以下升至25~30us/cm。出水量及出水品質(zhì)均有所下降。下降原因?yàn)椋阂?、長(zhǎng)期運(yùn)行造成膜的性能有所下降;二、來(lái)水由品質(zhì)優(yōu)良的張少水(DD25℃=824 us/cm)變?yōu)槠焚|(zhì)較差的秦村水(DD25℃=1434 us/cm);三、多次化學(xué)清洗造成膜的性能有所下降。
2、甲醛的保護(hù)原理:
將RO膜內(nèi)充滿一定濃度的甲醛溶液,該溶液具的很強(qiáng)的殺菌性和還原性,藥液在系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過(guò)短時(shí)間的循環(huán)后,使膜內(nèi)保護(hù)液均勻附著。保持膜內(nèi)沒(méi)有有機(jī)污染物,沒(méi)有氧化劑的附著物,使膜在保護(hù)后再次投入運(yùn)行時(shí)能保證正常出力。
3、保護(hù)系統(tǒng)示意圖:
利用RO裝置的化學(xué)清洗系統(tǒng),如下圖:
4. 操作步驟:
4.1. 先用RO出水注入清洗藥箱中, 循環(huán)試運(yùn)藥洗水泵及管道路是否漏水。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)正常后停止運(yùn)行,并放掉水箱內(nèi)存水。
4.2. 正常沖洗#2RO至少30分鐘后停止#2RO的運(yùn)行。
4.3. 用#1RO出水注入清洗藥箱約1500L左右,將70瓶甲醛分次加入清洗水箱內(nèi),使藥液循環(huán)均勻。
4.4. 開(kāi)啟#2RO一、二段藥洗接口門(mén)。啟動(dòng)藥洗泵將保護(hù)溶液打入反滲透裝置內(nèi), 啟動(dòng)開(kāi)始約5分鐘應(yīng)排除RO系統(tǒng)及管道路內(nèi)清水。 然后關(guān)閉產(chǎn)品水門(mén),至管道內(nèi)充滿藥液, 循環(huán)30分鐘, 使藥液充滿反滲透裝置內(nèi)。
4.5. 視循環(huán)及藥液濃度情況適當(dāng)補(bǔ)加藥品,直到反滲透循環(huán)回水濃度達(dá)0.5~1.0%。
4.6. 停止藥洗泵的運(yùn)行, 關(guān)閉一、二段藥液清洗接口門(mén), 關(guān)嚴(yán)#2產(chǎn)品水門(mén)及濃水排放門(mén),保護(hù)操作完成,反滲透進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
4.7. 在保護(hù)期內(nèi),如果濃度低于0.5%,應(yīng)重復(fù)以上程序,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)加藥。
4.8. 當(dāng)反滲透重新投入使用前, 用低壓給水沖洗系統(tǒng)1h,用高壓給水沖洗30分鐘, 即可投入運(yùn)行。在恢復(fù)系統(tǒng)正常操作前, 應(yīng)確保排水中不含任何殺菌劑。
5. 反滲透保護(hù)中的化學(xué)監(jiān)督:
5.1 .每周對(duì)系統(tǒng)藥液濃度進(jìn)行分析, 當(dāng)濃度小于0.5%時(shí),應(yīng)補(bǔ)充藥液,每月循環(huán)藥液系統(tǒng)30分鐘。
5.2 .甲醛溶液濃度檢測(cè)方法:
5.2.1. 測(cè)定原理:試樣與過(guò)量的中性亞硫酸溶液作用, 生成氫氧化鈉, 然后以百里香酚酞做指示劑,用硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的氫氧化鈉。
5.2.2. 試劑和儀器:
5.2.2.1. 硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:C(1/2H2SO4)=0.5mol/L
5.2.2.2. 無(wú)水亞硫酸鈉溶液:C(Na2SO3)=1 mol/L
配制:稱取無(wú)水亞硫酸鈉126g,用蒸餾水溶解,并稀釋至1000ml。(有效期1周)
5.2.2.3. 百里香酚酞指示劑:配法依據(jù)該試劑瓶上的說(shuō)明。
5.2.3. 分析步驟:于250ml錐形瓶中,加入50ml亞硫酸鈉溶液及3滴百里香酚酞指示劑,用硫酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定中和到藍(lán)色消失。 用減量法稱取1.3~1.5g試樣(準(zhǔn)確到0.0002g),放入上述錐形瓶中用硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。
5.2.4. 分析結(jié)果的表述:
以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的甲醛含量X1(%),按下式計(jì)算:
X1(%)=C1×V1×0.03003×100/m1
式中:C1——硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;
V1——滴定消耗硫酸校準(zhǔn)滴定溶液的體積,ml;
m1——甲醛試樣的質(zhì)量,g;
0.03003—與1.00 ml硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(1/2H2SO4)=1.0mol/L]相當(dāng)?shù)囊詆表示的甲醛的質(zhì)量。
5.3 保護(hù)循環(huán)過(guò)程中甲醛濃度的測(cè)定如下表:
(因藥液濃度過(guò)低,故加大試樣加入量)
循環(huán)過(guò)程中RO出口甲醛濃度需較長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)才能達(dá)到所需濃度.而甲醛的加入要略高于計(jì)算值,因RO膜經(jīng)過(guò)四個(gè)月的運(yùn)行,可能多少都有一些微生物的存在,對(duì)藥液有一定的消耗。
5.4保護(hù)靜態(tài)過(guò)程中甲醛濃度的測(cè)定如下表:
上表為第一次加藥后三個(gè)月藥液濃度測(cè)定的抽查值.表中數(shù)據(jù)說(shuō)明藥液濃度非常穩(wěn)定,且可以維持三個(gè)月以上。如果提高初始濃度,將會(huì)維持更長(zhǎng)的時(shí)間。
6. 因藥液濃度下降,我們?cè)?月份進(jìn)行了再次加藥,使?jié)舛忍岣叩?.7%,這次一直維持到十月份,濃度都在0.5%以上.說(shuō)明提高濃度確實(shí)可以延長(zhǎng)保護(hù)期,減少加藥次數(shù),即環(huán)保又經(jīng)濟(jì),以后可以加以采納。
7.經(jīng)7個(gè)月的保護(hù)后,解除保護(hù)。對(duì)#2RO 進(jìn)行沖洗,出水合格,投入運(yùn)行。下表為保護(hù)前后運(yùn)行參數(shù)情況:
從表中的數(shù)據(jù)知:在給水電導(dǎo)略有上升的情況下, 保護(hù)后的#2RO中段壓力僅上升0.06MPa,但產(chǎn)品水流量上升4—6t/h ,產(chǎn)品水電導(dǎo)僅上升1us/cm左右,產(chǎn)品水壓力上升為0.01MPa,說(shuō)明此次保護(hù)之后,運(yùn)行情況良好, 膜的性能得到了很好的恢復(fù),保護(hù)是成功的.
8. 該保護(hù)的經(jīng)濟(jì)性比較:以7個(gè)月計(jì)算。
運(yùn)用甲醛保護(hù),僅用1320元即完成保護(hù), 比低壓沖洗節(jié)水6300噸,節(jié)電1575KWh,總計(jì)節(jié)約6130元。
9.保護(hù)安全措施:
9.1. 進(jìn)入保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)必須正確佩戴安全帽。
9.2. 負(fù)責(zé)保護(hù)液配制的人員應(yīng)做好勞動(dòng)保護(hù)工作,戴防護(hù)眼鏡,防止清洗液腐蝕皮膚及衣服。
9.3. 地面積水及保護(hù)液及時(shí)清理,防止操作人員滑倒。
9.4. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置加藥平臺(tái),便于操作,保證人身安全。
10. 甲醛保護(hù)方法的優(yōu)化措施:
10.1. 溶解的甲醛量應(yīng)適當(dāng)大于理論值,據(jù)循環(huán)情況增加藥量。
10.2. 在測(cè)定藥液濃度時(shí),方法中為1.3~1.5克,對(duì)于本保護(hù)液不適用,可稱5~10克滴定,效果很好。
10.3 保護(hù)時(shí)濃度應(yīng)接近1.0%,這樣可以一次性保護(hù)長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月之久,減少操作次數(shù),使之更具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。
11. 結(jié)論:
這次反滲透的保護(hù)長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月之久,至保護(hù)結(jié)束,經(jīng)沖洗后投運(yùn),各項(xiàng)指標(biāo)均得以基本恢復(fù),運(yùn)行狀態(tài)良好,說(shuō)明本次的長(zhǎng)期保護(hù)是成功的,不僅節(jié)約了大量的水、電,而且操作簡(jiǎn)便,省時(shí)省力,是一種即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的保護(hù)方法,可以進(jìn)一步優(yōu)化、推廣應(yīng)用。
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