沈琳琳（河北西柏坡发电有限责任公司，石家庄，050400）

浅谈超滤装置化学清洗

沈琳琳（河北西柏坡发电有限责任公司，石家庄，050400）

介绍西柏坡电厂超滤系统的原水特点、工艺流程、设计参数和运行情况，重点对采用碱性氧化剂溶液对UF装置进行清洗的工艺进行了介绍，恢复了膜的性能，延长了膜的使用寿命，以期对其他工程提供参考和借鉴。

超滤；化学清洗；膜污染

1 概述

随着膜法水处理技术的不断进步，超滤（UF）装置在火力发电厂化学除盐水处理中的应用越来越广泛。UF装置在其长期使用运行过程中，即使预处理再彻底，不可避免地会被水中悬浮物、胶体、有机物、细菌及病毒等污染，这些物质沉积在膜表面上，会导致膜的分离性能逐渐受到影响，同时会引起超滤装置出力下降或者影响出水品质。为了恢复膜的良好的透水性能，保证出水水质，需要定期、不定期的对膜组件进行化学清洗，以恢复膜的通量和截留率。

2 超滤系统

2.1 水质特点

根据水务管理需要，本着节约用水和一水多用的原则，西柏坡电力三期2×600MW机组锅炉补给水处理系统超滤装置的进水采用本期5号机组循环水系统排放水，其水质在黄壁庄水库蓄水水质基础上浓缩4-5倍，其水质特点为含盐量高，水质中致结垢及致污染成分含量增加，特别是钙镁硬度含量高，有机物含量较高，悬浮物含量低较，水中含有水质稳定剂等复杂成分。

2.2 水处理工艺流程

西柏坡电力三期锅炉补给水系统工艺流程为：#5机循环水排水或水库水（深井水）→生水池→生水泵→机械搅拌澄清池→无阀滤池→清水箱→清水泵→盘式过滤器→超滤组件→超滤水箱→超滤出水输送泵→反渗透保安过滤器→高压泵→反渗透组件→淡水箱→淡水泵→二级除盐系统。

2.3 超滤设计参数

超滤装置设计出力3套90t/h，为并列布置，每套超滤装置可以单独运行。膜元件选用SFP-2680膜组件，以高通量、高品质的外压中空纤维膜为基础，并根据其主要用途进行了结构改进，以适应较高的进水浊度。每套超滤装置的产水量90m3/h，最大出力：140 t/h，设计回收率大于92%，系统共三套。每套采用东丽19根（欧梅塞尔32根）膜元件，折算成超滤膜的通量为65L/m2h。

超滤装置附属系统包括反冲洗系统和化学清洗系统。清洗系统包括清洗水箱、清洗水泵和清洗保安过滤器，及阀门、仪表。

超滤装置配有一套次氯酸钠、亚硫酸钠加药装置，均为2箱2泵制，计量泵1用1备。

3 超滤装置的清洗

3.1 清洗的条件

SFP超滤装置在其长期使用运行过程中，膜表面会被它截留的各种有害杂质所覆盖而形成滤饼层，甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞，使水的透膜压力增大。预处理质量的好坏，只能解决膜被污染速度的快慢问题。而无法从根本上解决污染问题。即使预处理再彻底，水中极少的杂质也会因日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响，因此，为了保证超滤装置的正常运行，延长膜元件的寿命，SFP超滤装置在使用运行过程中每隔1-3月一次或在相同运行条件下压差上升0.5-1.0bar时应对膜组件进行化学清洗，以恢复膜的通量和截留率。即当出现下列情况之一时，需要进行化学清洗：

a.超滤装置在运行过程中每3月至少清洗一次。

b.在相同运行条件下进出口压差上升0.5-1.0MPa时应对膜组件进行化学清洗。

c.产水压力系数较运行开始下降20%。

3.2 清洗药剂的选择

根据超滤厂家提供的清洗参考，并结合实际情况，选择采用了草酸酸洗和0.2%NaClO（有效氯）＋0.05%NaOH（有效碱）溶液碱洗相结合。

3.3 清洗系统

我公司超滤设备带有一套清洗系统，包括清洗水箱、清洗水泵和清洗保安过滤器，及阀门、仪表。（可以共用RO清洗系统）。

3.4 清洗方案的选择

清洗方案一采用酸性溶液对UF装置进行清洗；方案二采用碱性氧化剂溶液对UF装置进行清洗。方案一适用于由于当进水中Fe或Mn的含量超过设计标准或者UF膜组件的进水中SS（悬浮固体）含量特别高，而对膜的浓水侧造成的非有机物污染。方案二适用于当进水中有机物含量高，可能引起滤膜受到有机物污染，并且当条件有利于生物生存时，一些细菌和藻类也将在UF膜组件中产生,由此引起生物污染。因此，根据水质特点本次清洗采用方案二进行。

3.5 手动气擦洗

超滤清洗前应进行气洗（包括干气擦洗和水气和洗等），干气擦洗的操作步骤为：打开正排放阀，调整气源进气压力在2.0bar。；打开进气阀进气10秒后，关闭进气阀待进气压力上升至1.5bar（时间大致为10秒），再打开进气阀进气10秒，关闭进气阀待进气压力上升至1.5bar。如此脉冲进气约6次后，打开反排阀，排净超滤体内污水；关闭反排阀，打开正洗阀，正洗30秒后关闭正洗阀；反复上述步骤2-3遍。

汽水反洗时应打开反排阀、反洗阀启动反洗泵让底部反洗2分钟，打开正排放阀关闭下排阀顶部反洗1分钟；再打开进气阀进气10秒后，关闭进气阀待进气压力上升至1.5bar（时间大致为10秒），再打开进气阀进气10秒，关闭进气阀待进气压力上升至1.5bar。如此脉冲进气约10次后，打开反排阀，排净超滤体内污水；最后反复上述步骤，直至气擦洗后基本无污物方可进行化学清洗（注：①进气压力最高不得超过2.0bar）

3.6 化学清洗

本清洗方案的药剂配方为：0.2%NaClO（有效氯）＋0.05%NaOH（有效碱）溶液,用于清洗由有机物及活性生物引起的UF膜组件的污染。对UF膜组件用碱性氧化剂溶液进行清洗的工作程序分为：清洗系统的准备、用碱性氧化剂溶液对膜组件进行清洗和冲洗膜组件并且返回工作运行状态等三个过程。

3.6.1 准备工作

a)关闭UF系统。

b)关闭UF系统所有阀门：c)将UF装置清洗出口阀打开；d)将UF装置清洗进口阀打开；

e)清洗管线必须保证无泄漏或者喷溅现象发生。

f)在清洗罐中配制0.2%NaClO＋0.05%NaOH溶液3m3/套。即加入10%NaClO药液60kg，另加入40%NaOH药液3.75kg。注意混合均匀。

3.6.2 清洗步骤

a)启动清洗水泵，缓慢打开清洗水泵出口阀，控制以每个膜组件500-1000L/h的流量让清洗溶液进入膜组件浓水侧，最终返回清洗罐中。循环清洗时间为45min。

b)关闭清洗泵，静置浸泡60-120min。

c)再次开启清洗泵，循环30min。

d)将清洗罐和清洗泵放空,并用清水冲洗干净。3.6.3冲洗UF装置

冲洗的目的是为了将UF装置中残余的化学溶液除去。

a)启动反冲洗程序；反洗UF装置1－2分钟，停止反洗。

b)打开浓水排放阀门。

c)打开UF装置的正洗进水阀门，使进水通过UF膜组件，直到进水和浓水的电导率差值（高出之值）在50μS/cm之内。

d)返回生产运行状态。

4 清洗结果

采用上述方案进行化学清洗后，超滤膜的各种运行参数得到了有效的恢复，清洗效果良好。清洗前后的各种参数见表1：

随着超滤膜运行时间的增加，膜的污染是不可避免的，因此制定合适的清洗措施是十分必要的，而且膜的化学清洗是超滤装置运行维护中的一个重要环节，其成功与否直接影响着膜的使用性能和使用寿命。超滤装置的化学清洗有效地去除膜污染，基本恢复了超滤膜的渗透通量和截留率，达到了设计要求，清洗后的产水率与清洗前相比都有增加。