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反渗透长期停用保护方法的探索

2016-10-14杨惠玲

科学与财富 2016年28期
关键词:反渗透甲醛保护

杨惠玲

摘 要:为了防止反渗透装置因长期停运而发生反渗透膜的微生物污染,致使反渗透膜污堵甚至报废,必须对反渗透系统进行长期保护。针对公司机组在停运后又需要随时起动的具体情况,我们对一号反渗透采用传统的水冲洗法保护,对二号反渗透系统采用加甲醛药液进行长期保护。甲醛保护即:利用反渗透的清洗系统向反渗透系统中注入浓度为0.5~1.0%的甲醛溶液并加以循环,当确定系统内充满药液且浓度均匀时,停止循环,关闭进、出口阀门,反渗透系统即进入保护状态。每周测定甲醛浓度,当低于0.5%时,再重复加药过程。这种保护方法,药液浓度稳定,保护长达七个月之久,经冲洗后投运,出水很快能够达标。说明保护得很成功,而且节约了大量的水、电和资金,省时省力,易于操作,是我们的一次成功的尝试。

关键词:反渗透;停用;甲醛;保护

我们侯马发电公司二期扩建的晋田2×50MW机组,与之匹配的化学水处理系统为:双级过滤器+反渗透预脱盐系统+一级和二级除盐系统组成。其中反渗透系统为双套。系统设计出力为二级除盐补给水量47t/h,最大出力为69t/h。机组于2002年12月投运。

2007年以来,由于电煤价格一路飙升,严重制约了公司的经济运营。现在晋田机组已转成供热机组,每年只运行四个月,但有时也

需要不定期地起动;而反渗透膜的特性是:长期停用RO膜(即反渗透膜,下同)会产生严重的微生物污染和结垢现象,对膜将造成极大

的危害,甚至会使昂贵的RO膜报废。为适应上述情况,既要保证随时制水,又要保证RO膜长期停运不受污染和结垢的损害,我们决定对#1反渗透系统采用水冲洗保护,对#2反渗透系统采用甲醛保护。

#1反渗透系统保护方法为:每日在固定时间用清水对#1RO装置进行不少于30分钟的低压清洗,这样能够满足机组随时用水的要求。该方法我们已使用过两年,效果很好,RO膜能够保持原有的物理、化学性能,出水质量优良。

#2反渗透系统保护方法为:采用0.5~1.0%的甲醛溶液保护。这种方法我们是第一次尝试使用。以前其他兄弟单位用该法进行过两周以内的短期停运保护,我们这次是进行长达七个月的保护,是一次技术探索。

以下为这次甲醛保护的详细内容。

1、设备简况:

#2反渗透系统自2002年12月投运以来,期间曾进行过两次盐酸清洗,2010年三月进行了一次有机物的化学清洗。膜的出力由原设计值34.5 t/h降为27~30 t/h,产品水电导由10us/cm以下升至25~30us/cm。出水量及出水品质均有所下降。下降原因为:一、长期运行造成膜的性能有所下降;二、来水由品质优良的张少水(DD25℃=824 us/cm)变为品质较差的秦村水(DD25℃=1434 us/cm);三、多次化学清洗造成膜的性能有所下降。

2、甲醛的保护原理:

将RO膜内充满一定浓度的甲醛溶液,该溶液具的很强的杀菌性和还原性,药液在系统内经过短时间的循环后,使膜内保护液均匀附着。保持膜内没有有机污染物,没有氧化剂的附着物,使膜在保护后再次投入运行时能保证正常出力。

3、保护系统示意图:

利用RO装置的化学清洗系统,如下图:

4. 操作步骤:

4.1. 先用RO出水注入清洗药箱中, 循环试运药洗水泵及管道路是否漏水。当整个系统正常后停止运行,并放掉水箱内存水。

4.2. 正常冲洗#2RO至少30分钟后停止#2RO的运行。

4.3. 用#1RO出水注入清洗药箱约1500L左右,将70瓶甲醛分次加入清洗水箱内,使药液循环均匀。

4.4. 开启#2RO一、二段药洗接口门。启动药洗泵将保护溶液打入反渗透装置内, 启动开始约5分钟应排除RO系统及管道路内清水。 然后关闭产品水门,至管道内充满药液, 循环30分钟, 使药液充满反渗透装置内。

4.5. 视循环及药液浓度情况适当补加药品,直到反渗透循环回水浓度达0.5~1.0%。

4.6. 停止药洗泵的运行, 关闭一、二段药液清洗接口门, 关严#2产品水门及浓水排放门,保护操作完成,反渗透进入保护状态。

4.7. 在保护期内,如果浓度低于0.5%,应重复以上程序,对系统进行补加药。

4.8. 当反渗透重新投入使用前, 用低压给水冲洗系统1h,用高压给水冲洗30分钟, 即可投入运行。在恢复系统正常操作前, 应确保排水中不含任何杀菌剂。

5. 反渗透保护中的化学监督:

5.1 .每周对系统药液浓度进行分析, 当浓度小于0.5%时,应补充药液,每月循环药液系统30分钟。

5.2 .甲醛溶液浓度检测方法:

5.2.1. 测定原理:试样与过量的中性亚硫酸溶液作用, 生成氢氧化钠, 然后以百里香酚酞做指示剂,用硫酸标准滴定溶液滴定生成的氢氧化钠。

5.2.2. 试剂和仪器:

5.2.2.1. 硫酸标准滴定溶液:C(1/2H2SO4)=0.5mol/L

5.2.2.2. 无水亚硫酸钠溶液:C(Na2SO3)=1 mol/L

配制:称取无水亚硫酸钠126g,用蒸馏水溶解,并稀释至1000ml。(有效期1周)

5.2.2.3. 百里香酚酞指示剂:配法依据该试剂瓶上的说明。

5.2.3. 分析步骤:于250ml锥形瓶中,加入50ml亚硫酸钠溶液及3滴百里香酚酞指示剂,用硫酸标准液滴定中和到蓝色消失。 用减量法称取1.3~1.5g试样(准确到0.0002g),放入上述锥形瓶中用硫酸标准滴定溶液滴定至蓝色消失为终点。

5.2.4. 分析结果的表述:

以质量百分数表示的甲醛含量X1(%),按下式计算:

X1(%)=C1×V1×0.03003×100/m1

式中:C1——硫酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;

V1——滴定消耗硫酸校准滴定溶液的体积,ml;

m1——甲醛试样的质量,g;

0.03003—与1.00 ml硫酸标准滴定溶液[C(1/2H2SO4)=1.0mol/L]相当的以g表示的甲醛的质量。

5.3 保护循环过程中甲醛浓度的测定如下表:

(因药液浓度过低,故加大试样加入量)

循环过程中RO出口甲醛浓度需较长时间循环才能达到所需浓度.而甲醛的加入要略高于计算值,因RO膜经过四个月的运行,可能多少都有一些微生物的存在,对药液有一定的消耗。

5.4保护静态过程中甲醛浓度的测定如下表:

上表为第一次加药后三个月药液浓度测定的抽查值.表中数据说明药液浓度非常稳定,且可以维持三个月以上。如果提高初始浓度,将会维持更长的时间。

6. 因药液浓度下降,我们在7月份进行了再次加药,使浓度提高到0.7%,这次一直维持到十月份,浓度都在0.5%以上.说明提高浓度确实可以延长保护期,减少加药次数,即环保又经济,以后可以加以采纳。

7.经7个月的保护后,解除保护。对#2RO 进行冲洗,出水合格,投入运行。下表为保护前后运行参数情况:

从表中的数据知:在给水电导略有上升的情况下, 保护后的#2RO中段压力仅上升0.06MPa,但产品水流量上升4—6t/h ,产品水电导仅上升1us/cm左右,产品水压力上升为0.01MPa,说明此次保护之后,运行情况良好, 膜的性能得到了很好的恢复,保护是成功的.

8. 该保护的经济性比较:以7个月计算。

运用甲醛保护,仅用1320元即完成保护, 比低压冲洗节水6300吨,节电1575KWh,总计节约6130元。

9.保护安全措施:

9.1. 进入保护现场必须正确佩戴安全帽。

9.2. 负责保护液配制的人员应做好劳动保护工作,戴防护眼镜,防止清洗液腐蚀皮肤及衣服。

9.3. 地面积水及保护液及时清理,防止操作人员滑倒。

9.4. 现场设置加药平台,便于操作,保证人身安全。

10. 甲醛保护方法的优化措施:

10.1. 溶解的甲醛量应适当大于理论值,据循环情况增加药量。

10.2. 在测定药液浓度时,方法中为1.3~1.5克,对于本保护液不适用,可称5~10克滴定,效果很好。

10.3 保护时浓度应接近1.0%,这样可以一次性保护长达7个月之久,减少操作次数,使之更具环保性和经济性。

11. 结论:

这次反渗透的保护长达7个月之久,至保护结束,经冲洗后投运,各项指标均得以基本恢复,运行状态良好,说明本次的长期保护是成功的,不仅节约了大量的水、电,而且操作简便,省时省力,是一种即经济又环保的保护方法,可以进一步优化、推广应用。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.火力发电厂水汽试验方法[S].SS-1-1-84.

[2] 张葆宗;反渗透水处理应用技术[M];北京.中国电力出版社;2004:305.

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