劉文杰
摘 要:除鹽水系統(tǒng)是核電廠重要的供水系統(tǒng),用戶包括核島、常規(guī)島以及各種輔助系統(tǒng),管線遍布全廠。生產出合格的除鹽水對下游用戶的設備壽命、工藝控制起著不可忽視的作用,尤其是核級除鹽水,對水質要求更加嚴格。海核除鹽水生產系統(tǒng)經過兩年的調試、運行,目前出水各項參數合格,系統(tǒng)穩(wěn)定。文章主要論述除鹽水處理系統(tǒng)反滲透處理單元的原理、工藝流程、運行參數、注意要點等。
關鍵詞:SDA;除鹽水生產系統(tǒng);核級;反滲透
海核除鹽水生產系統(tǒng)處理來自淡水廠生產的生水,經雙濾料過濾器、RO反滲透處理、陽離子交換樹脂床、陰離子交換樹脂床、混合離子交換樹脂床,生產出符合核島、常規(guī)島用戶需要的除鹽水,工藝流程示意圖如圖1所示,文章主要談及反滲透裝置。
1 反滲透單元
1.1 反滲透單元介紹
反滲透是二十世紀后期迅速發(fā)展起來的膜法水處理方式,它是苦咸水處理、海水淡化、除鹽水、純水、高純水等制備的最有效方法之一。它中心技術是反滲透膜,該膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力的作用下使水溶液中的某些組分選擇性透過,從而達到水體淡化、凈化的目的。
海核采用兩套反滲透單元,每套出力100m3/h,采用美國“DOW”公司BW30-400FR型抗污染膜,一級兩段,一段14支,二段7支,每支裝有6根膜,一套總共126支。
1.2 反滲透運行參數控制
1.2.1 流量控制
單臺RO產水流量為100m3/h,根據75%產水率控制,入口流量在133m3/h,與三臺雙濾料過濾器總流量135m3/h相當,高壓泵采用變頻調節(jié),設定流量為133m3/h,頻率跟蹤流量自動調節(jié)。
濃水排放流量手動調節(jié)在33m3/h,將濃水排放閥上鎖,短時間內可不做調整。
產水流量降低10%需要化學清洗,由外委承包商負責,化學清洗主要為酸洗、堿洗,去除反滲透膜中的結垢物或有機物。
回收率=(入口流量-濃水流量)/入口流量=產水流量/入口流量。
1.2.2 RO機組加藥控制
因反滲透膜對余氯非常敏感,因此要求進水余氯小于0.1ppm,余氯由氧化還原電位ORP值反映,經實際檢測,當ORP值低于260mv后,進水余氯已基本很難測出,因此經過廠家同意后將ORP值設定在260mv之內,而不是設計值175mv。加藥為還原劑NaHSO3,配藥濃度為20%,加藥量手動調節(jié),調節(jié)加藥計量泵頻率。
還原劑加藥量可根據入口余氯的5-8倍經驗值計算,例如入口余氯為0.6,則對應加藥量可在3-4.8ppm間選擇,根據還原劑計量泵的出力計算得出,1噸水對應1ppm藥的加藥頻率為0.0525Hz,因此加藥泵頻率可如下:
加藥泵頻率=A×Q×0.0525
式中:A為根據入口余氯的5-8倍計算值;Q為進水流量。
為減少反滲透膜中的結垢,須向進水中添加阻垢劑,經反滲透廠家同意,由設計的美國通用MDC200更換為美國高通P400,因短期效果無法表現,根據設計要求加藥量為3.5ppm,對應加藥泵頻率為25Hz。
1.2.3 RO機組壓力控制
為保護高壓泵,防止氣蝕,入口設置壓力開關0.1MPa,主要通過淡水廠生產水泵壓力和YA進水減壓閥控制。
為保護反滲透膜,高壓泵入口壓力達到1.6MPa則自動跳泵,BW30-400FR在處理苦咸水時產水流量為100m3/h時入口壓力在1.2-1.3MPa,但因海核原水及淡水廠水質較好,壓力在0.7MPa時即可達到設計產水量。
為判斷反滲透膜的污染情況及保護反滲透膜,設置Ⅰ段Ⅱ段濃水側斷間壓差保護,保護值為0.27MPa,超過自動停機,考慮化學清洗,目前該值為0.12MPa左右。
反滲透膜產水側設置有爆破膜,產水壓力在0.2MPa時,爆破膜破開,保護反滲透。
1.2.4 其他參數控制
最高進水溫度為45℃;連續(xù)運行PH范圍為2-11;化學清洗PH范圍為1-13;最大給水SDI15小于5;(通過添加凝聚劑氯化鋁調節(jié))細菌控制;(機組每停運24小時需用淡水箱中的水沖洗反滲透膜5分鐘)產水電導超過10us/cm需要進行停機排放不合格產水。
2 結束語
該核電廠除鹽水生產系統(tǒng)的反滲透裝置所有操作均參照文章論述的要點執(zhí)行,并已編制了詳細的操作票,根據系統(tǒng)移交后約半年的運行情況來看,該文內容能夠滿足反滲透的日常生產、運行維護、常見故障診斷等需求。
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