电厂反渗透系统污堵分析及处理

侯文龙，董永会,王国艳

(1.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021；2.河北建投任丘热电有限责任公司，河北 沧州 062550)

电厂反渗透系统污堵分析及处理

侯文龙1，董永会2,王国艳2

(1.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021；2.河北建投任丘热电有限责任公司，河北 沧州 062550)

对河北某热电厂锅炉补给水系统产水量及回收水率均低于设计值的问题进行分析，认为药剂过量导致反渗透系统保安过滤器污堵和反渗透膜元件运行压差升高是问题产生的主要原因，提出对反渗透加药系统和进出水进行调整的措施，并说明处理效果。

火力发电厂；水处理；反渗透；保安过滤器；污堵

1 概述

反渗透水处理技术是在溶液渗透药理的作用下，溶液内部的各种物质进行选择性的过滤，凡是大于水分子大小的溶液内部溶解盐类、胶体、微生物等均进行隔离，仅仅允许水分子单方面的穿透反渗透膜的技术。

该技术具有高脱盐率、适应水质范围广、占地面积小、自动化程度高、易操作等特点，广泛应用于地表水回用、铝业废水回用、海水淡化、钢厂废水回用、印染废水回用等水处理[1-2]，是近几十年兴起的水处理技术，我国发电厂水处理中反渗透技术是上世纪七十年代引入的。

河北某热电厂装机容量较大，单台 350 MW 超临界机组锅炉补给水的需求量也较大。以下提出该厂反渗透系统运行参数的调整措施，解决由于设备加药量过大造成的问题。

2 存在的问题

该厂锅炉补给水预处理系统共设置4套反渗透装置，每套装置有21支膜壳。其中一段14支，二段7支。每只膜壳内装有16支膜组件，每套装置共装有126支膜，每套设备设计产水量90 t/h，回收水率75%。

锅炉补给水处理系统建成投产后运行稳定，系统压力在1.1 MPa左右，保安过滤器压差0.1 MPa左右，反渗透一段压差小于0.1 MPa，二段压差小于0.13 MPa；进水进水电导率在1 100 μS/cm左右，产水电导率在10 μS/cm；单套系统进水量在100 t左右时产水量在65 t以下，回收水率低于65%，产水量及回收水率均低于设计值。

系统投产6个月后，保安过滤器压差开始升高，7个月后保安过滤器压差由0.1 MPa左右升高到0.17 MPa，且反渗透系统一段压差也出现上升的趋势。对保安过滤器滤芯进行了更换，被更换的滤芯表面程浅黄色，有粘性物质存，1周后发生了同样的现象。

3 原因分析及检查

3.1 水质分析

首先对锅炉补给水处理系统水源进行水质分析，分析结果见表1。

表1 原水水质分析结果

项目结果项目结果K+/(mg·L-1)0.2Cl-/(mg·L-1)29.8Na+/(mg·L-1)126.31/2SO2-4/(mg·L-1)44.41/2Ca2+/(mg·L-1)4.0HCO-3/(mg·L-1)195.31/2Mg2+/(mg·L-1)01/2CO2-3/(mg·L-1)19.2NH+4/(mg·L-1)0.21NO-2/(mg·L-1)<0.002可溶性硅/(mg·L-1)12.0NO-3/(mg·L-1)<0.40CODMn/(mg·L-1)0.6F-/(mg·L-1)1.2pH值8.8电导率/(μS·cm-1)872

通过表1数据与前期该厂对原水的分析比对发现，锅炉补给水处理系统进水没有发生明显的改变，故可以排除由于原水水质变化引起的反渗透保安过滤器污堵。

3.2 各阶段产水CODCr检测

在对原水进行水质分析之后，对锅炉补给水处理系统各设备的出水进行了采样，对各个水样的CODCr质量分数进行检测，结果见表2。

表2 CODCr检测结果 mg/L

水样名称系统进水纤维过滤器出水超滤出水保安过滤器出水反渗透浓水CODcr1821171924

通过对各个水样的CODCr质量分数检测结果发现，锅炉补给水系统进水CODCr质量分数很低，且各个设备出水CODCr质量分数变化不大。因此，可以排除因有机物生长可能造成的反渗透保安过滤器污堵。

3.3 加药系统检查

反渗透加药系统共设有盐酸加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置，加药装置均为1箱4泵。盐酸加药装置和还原剂加药装置的加药点均设置支反渗透系统的进水母管，阻垢剂加药装置加药点设置在每套反渗透设备的高压泵进水管。

在排除了有机物生长造成污堵的原因后，对锅炉补给水处理系统的加药系统进行检查。经检查系统的杀菌剂、还原剂、阻垢剂加药量均大于设备厂家提供的加药量。结合前期保安过滤器滤芯检查及各阶段水样CODCr化验结果，认为可能是系统各种药剂加药量太大，造成药剂在保安过滤器表面析出，导致保安过滤器产生污堵。且随着析出现象的加剧，有部分析出的药剂通过滤芯后附着在反渗透一段的膜表面，使得保安过滤器一段也出现轻微污堵现象。

4 处理措施及效果

4.1 加药系统的调整

针对以上分析，对加药系统进行了一定的调整，调整前后的加药量见表3。

表3 调整前后的加药量 mg/L

药剂名称杀菌剂还原剂阻垢剂调整前697.949调整后230.1658.8

以进水380 t/h计，杀菌剂调整到原来加药量的1/3，阻垢剂加药量减小到原来的1/5，还原剂支调整加药泵状态的同时还对药剂的稀释浓度进行调整，同时将还原剂加药方式由原来的每套设备对应1台加药泵改为4套设备共用1台加药泵，最终将还原剂加药量调整到原来的1/48。加酸系统根据进水pH值进行自动调整至7.0左右。

4.2 反渗透进、出水的调整

在调整系统加药量的同时，还对设备的进水量、产水量及回收水率进行调整，见表4。

表4 反渗透系统进水产水量调整

项目进水量/(t·h-1)产水量/(t·h-1)回收水率/%调整前1号9561642号9864653号9862634号1026160调整后1号11583722号11384743号11787744号1178774

调整后基本上将每套设备的产水量提高到了83 t以上，回收水率提高到72%以上，接近于75%的设计值。

通过以上调整，在系统运行1 d后，反渗透设备的保安过滤器压差由原来的0.17 MPa左右逐渐下降到0.1 MPa左右，基本恢复到了污堵以前的状态，反渗透一段压差也恢复到原来状态，解决了反渗透保安过滤器的污堵问题。

5 结束语

通过以上分析可知，该厂的反渗透保安过滤器及反渗透系统的污堵是由于系统加药量过大，造成了药剂在保安过滤器滤芯位置的析出，从而产生污堵。析出的物质通过保安过滤器后附着在反渗透一段滤芯，又造成了反渗透一段压差的升高。通过调整系统及降低加药量后很好的解决了这一问题。反渗透设备支运行中加入过量的阻垢剂、还原剂及杀菌剂可能会导致药品的析出，从而产生污堵。因此，支设备运行时应根据实际进水水质情况及试验结果控制系统的加药量，以保证系统的安全稳定运行。

[1] 仲惟雷,周艾雷，康刘枫，等.反渗透技术在电厂大型水处理项目中的应用[J].工业水处理，2014，34(9)：90-92.

[2] 程家庆.反渗透技术在电厂水处理中的应用[J].华东科技，2014(5)：16.

本文责任编辑：王洪娟

Analysis and Treatment of Fouling in Reverse Osmosis System of Power Plant

Hou Wenlong1，Dong Yonghui2，Wang Guoyan2

(1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute,Shijiazhuang 050021,China;2.Hebei Renqiu Thermal Power Construction Iinvestment Co.Ltd,Cangzhou 062250,China)

Analysis of the problems that water production and water recycling rate is lower than the design value on Hebei a power plant boiler make-up water system.Consider the medication overdose lead to the recerse osmosis system security filter fouling and reverse osmosis membrane element ooperation pressure difference are the main causes of the problem,put forward to reverse osmosis and adjust the dosing system of water inlet and outlet measures to illustrate the treatment effect.

thermal power plant;water theatment;recerse osmosis;security filter;fouling

2016-09-12

侯文龙(1979-)，男，高级工程师，主要从事火力发电厂化学专业的试验研究工作。

TM621.7

B

1001-9898(2016)06-0034-03