雷新星，呼建棟

（延安石油化工廠，陜西延安 727406）

1 除鹽水系統(tǒng)概況及反滲透系統(tǒng)工藝流程

延安石油化工廠除鹽水裝置以拓家河水庫和南溝門水庫為水源，采用超濾+反滲透+陰陽離子交換器+混合離子交換器作為處理工藝，除鹽水設(shè)計產(chǎn)水量為400 m3/h，主要負責(zé)鍋爐裝置的除鹽水供給。

本系統(tǒng)中最重要的脫鹽裝置是反滲透裝置，反滲透裝置的脫除率90%以上，對中性的二氧化硅和相對分子質(zhì)量300以上的微量有機物具有較高的脫除率，并可去除絕大部分的膠體、有機物、微生物等雜質(zhì)，回收率可達到75%左右。所以反滲透運行正常與否直接影響到后續(xù)工況的陰陽床及混床的正常運行，對反滲透裝置良好的運行管理，為保證我廠除鹽水的正常供給提供了先決條件。

1.1 反滲透系統(tǒng)工藝流程（見圖1）

圖1

1.2 反滲透工作原理（見圖2）

圖2

1.3 現(xiàn)狀（如圖3）

圖3

反滲透技術(shù)在應(yīng)用過程中存一定風(fēng)險，最主要的是反滲透膜在運行過程中的堵塞及膜的氧化。緩解此類問題，必須在原水預(yù)處理上和日常運行管理上作工作。我們通過采取控制反滲透系統(tǒng)進水pH在6.8～7.2、加強反滲透進水余氯檢測、根據(jù)不同污染物調(diào)整清洗方案等措施，減少濃水排放，優(yōu)化反滲透系統(tǒng)運行參數(shù)等，使五套反滲透綜合脫鹽率達到90%左右，為我廠節(jié)能降耗做出了積極貢獻。

2 常見問題

2.1 原水水質(zhì)的影響（見表1）

表1 拓家河水庫與仙雞河原水水質(zhì)分析對比表

上述三個水源，2011年底前以拓家河、沮河混合使用，2011年底～2016年以拓家河為主、沮河為輔，2016年7月至今以南溝門為主。除鹽水預(yù)處理系統(tǒng)很大程度的去除原水中帶來的微生物、有機物、膠體等，但并不能全部去除，過濾器對溶解態(tài)的膠體、粒子態(tài)的鹽類不具有脫除能力。三種生產(chǎn)方案不同，由于水源不同，反滲透進水水質(zhì)差別較大，受到的污染和結(jié)垢、運行周期、產(chǎn)水質(zhì)量都不同。

2.2 反滲透膜被氧化

反滲透系統(tǒng)進水溫度在25℃左右，反滲透裝置內(nèi)水流速度舒緩，很適合微生物和細菌的生長繁殖。為了除去細菌和微生物，在預(yù)處理系統(tǒng)中一般都要加入過量的氧化性殺菌劑（NaClO），以徹底除去細菌和微生物。不過帶有游離氯的水與反滲透膜元件接觸，會使膜元件氧化使其性能下降而且無法恢復(fù)，所以必須在反滲透進水進入過濾器前加入適量還原劑Na2HSO3，以去除游離的氯，但是在實際運行中由于在線儀表顯示出現(xiàn)偏差、加藥泵故障造成加藥量不穩(wěn)等因素，造成余氯進入反滲透系統(tǒng)，氧化膜元件，致使脫鹽率降低，膜的使用壽命明顯降低,膜被氧化。

2.3 反滲透膜污染、結(jié)垢

反滲透膜在運行過程中，濃水一側(cè)會不斷累積膠體、細菌、大分子、水垢等物質(zhì)，如果不及時清除就會引起系統(tǒng)脫鹽率降低，產(chǎn)水量下降等問題。嚴重時會造成嚴重的膜污染而難以恢復(fù)，甚至膜報廢。

2.3.1 無機物結(jié)垢

例：2017年12月底我車間反滲透系統(tǒng)進水的pH值、碳酸鹽濃度分析數(shù)據(jù)見表2。

表2 反滲透進水水質(zhì)與設(shè)計值對比表

從表2可知：現(xiàn)階段反滲透進水pH值、碳酸鹽濃度較設(shè)計值高,屬于結(jié)垢型水質(zhì)，碳酸鈣沉淀易對反滲透膜造成了污堵。

2.3.2 膠體、顆粒沉積

預(yù)處理系統(tǒng)長時間運行，溶解性硅的過飽和態(tài)及聚合物產(chǎn)生硅凝膠層垢后，并與金屬氫氧化物締合或有機物締合污垢，造成反滲透系統(tǒng)膠體、顆粒物的污染。

2.3.3 微生物污染

反滲透控制余氯來抑制微生物的滋生，但是余氯有較強的氧化性，要求余氯≤0.1，這給微生物的生存繁殖提供了有利的環(huán)境。微生物生長及排泄出的酸性粘泥會堵塞膜的微孔，使壓差上升；反滲透系統(tǒng)長期使用氧化型殺菌劑，致使微生物產(chǎn)生抗藥性，出現(xiàn)微生物污染。

3 采取措施

3.1 原水水質(zhì)的影響

原水水質(zhì)的差別，直接對反滲透運行周期、產(chǎn)水質(zhì)量、產(chǎn)水率等構(gòu)成影響。我廠對此高度重視，先后三次調(diào)整除鹽水生產(chǎn)方案，后改為用水庫供水，停止水源泵房從河道取水進一步優(yōu)化原水水質(zhì)，提高了生產(chǎn)、消防用水水質(zhì)，降低了用水設(shè)備的腐蝕，為裝置長周期運行提供了保障。

3.2 反滲透膜被氧化

1）對還原劑加藥泵加藥劑量進行定期標定，若加藥泵故障，應(yīng)及時修理；對余氯在線儀表校正，確保其準確性；保證化驗結(jié)果的準確性；調(diào)整化驗頻次。

2）嚴格按照各藥劑比例配制清洗液，控制要求pH值。在pH值調(diào)節(jié)中，使用氨水來提高pH，使用鹽酸來降低pH值。

3.3 反滲透膜的污染與結(jié)垢處理

3.3.1 控制反滲透進水pH值在6.7～7.3，原反滲透進水pH值在8.87左右，碳酸鹽含量高，屬于結(jié)垢型水質(zhì)。目前經(jīng)改造投用原水加酸系統(tǒng)，在原水進機濾前加注鹽酸，使原水pH值控制在6.7～7.3之間，抑制了CaCO3的析出，降低了碳酸鈣結(jié)垢的風(fēng)險（見表3）。

表3

生水加酸裝置投用后反滲透段間壓差降低，膜堵情況得到緩解，使化學(xué)清洗頻次降低，化學(xué)清洗所用酸堿消耗降低，反滲透膜的使用壽命延長，生產(chǎn)成本逐漸下降。

3.3.2 大多數(shù)反滲透膜的污染物質(zhì)都可通過化學(xué)清洗去除，但是在進行化學(xué)清洗時，必須對污染物的種類進行清晰判定，才可以根據(jù)污染物選擇合適的清洗配方和清洗工藝[1]。

3.3.3 清除微生物污染的解決措施為間歇式投加非氧化性殺菌劑，非氧化性殺菌劑與氧化性殺菌劑恰恰相反，是以致毒作用于微生物的特殊部位。我車間采用氧化性殺菌劑作為連續(xù)投加藥劑，間歇投加非氧化性殺菌劑以殺除那些產(chǎn)生抗藥性的微生物。

4 結(jié)束語

本文對反滲透裝置長時間運行中出現(xiàn)過的問題及解決問題過程中采取的更換水源、生水加酸、間歇式投加非氧化性殺菌劑等方法進行總結(jié)，對今后裝置的長周期運行及其它同類裝置的運行具有一定的指導(dǎo)及參考借鑒作用。