摘要：反渗透技术随着节水工程和节水思想的不断深入，在电厂循环水、海水淡化及排污水回用等方面得到了广泛应用。反渗透系统故障会严重影响水处理的好坏，严重的造成水源的污染，影响区域内正常的生产生活用水。本文针对反渗透运行中出现的电导率异常升高事件，通过排查找出了系统存在的设计缺陷并提出了改进措施，从而保证了反渗透的产水量和使用寿命。
关键词：反渗透；电导异常；事件处理
1. 概述
反渗透膜因其脱盐率高、无需频繁再生、无酸碱废液排放、运行操作简单而在电厂广泛采用。我公司水处理工艺流程为：浅层地下水→生水箱→生水泵→絮凝剂加药+杀菌剂加药→PCF过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透升压泵→还原剂加药+酸+阻垢剂加药→保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透装置→氢氧化钠加药→淡水箱→二级高压泵→二级反渗透装置→二级反渗透水箱→EDI升压泵→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
为了去除原水中的悬浮颗粒、胶体状态的杂质和活性微生物、细菌、病毒等，在PCF过滤器进水母管上增加了氧化剂和絮凝剂加药点。氧化剂不仅可以杀死原水中的细菌、病毒和活性微生物、有机物，同时氧化剂还可以分裂降解水中的大分子有机物，利于直流凝聚。为有效地去除原水中的悬浮物、胶体、大颗粒杂质和大分子有机物，降低浊度、悬浮物和有机物的含量，系统在超滤前设置了PCF纤维过滤器。
因氧化性的杀菌剂对高分子反渗透膜元件会造成氧化性损坏，为防止微溶盐结垢和氧化性物质对反渗透的影响，所以原水在进入反渗透之前，在保安过滤器进水管路上增加了还原剂、酸和阻垢剂加药点。为提高二级反渗透和EDI产水品质，在一级反渗透产品水出口母管上设有加碱点，以调整一级反渗透产水PH值。
反渗透系统在运行过程中，膜表面会由于原水中的泥泽、胶状物、有机物、微生物等污染物的存在及膜分离过程中对难溶物的浓缩而产生的沉积，不可避免会造成膜的污染和结垢。我公司一级反渗透系统从2015年9月投运起，到2016年5月，设备运行基本正常。
2. 异常情况
2016年7月10日启动#3一级反渗透运行后发现出水电导率突升至285us／cm，并影响到二级反渗透产水及#1EDI产水品质，于是立即打开产品水排放门，将不合格水排放掉，同时对系统进行原因排查。
在对原水水质、加药泵出力、管路泄漏情况等进行排查无问题后，查阅报表发现5月17日10：00水箱满停制水设备时，#1、3一级反渗透出水电导率分别为80、95us／cm。5月19日10：00启动制水设备运行，#1、3一级反渗透出水电导率分别为104、145us／cm，至5月20日6：00停制水设备时，#1、3一级反渗透出水电导率分别降为99、108us／cm。5月23日启制水设备，#1、3反渗透出水电导率分别为99.4、192us／cm，至26日停运时分别降至55、120us／cm。7月3日启动#1一级反渗透运行，出水电导率148us／cm，至7月7日停制水设备运行时出水电导率仍为145us／cm。
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3. 原因分析
经查每次一级反渗透停运一段时间后，当再次启动设备时，出水电导会升高，运行一段时间后缓慢下降。进入5月份以后，因机组负荷率低、对外供汽量很小、热网系统不再补水，制水设备停运时间间隔更长，导致启动后水质突升。根据系统运行情况及现场分析，造成这种问题出现的原因如下：
3.1由于加碱装置未采用计量箱，直接从高位碱罐中抽取，当设备停运时，由于碱罐的位置高于一级反渗透，虽然加碱泵已停止，但碱液仍然会通过静压进入一级反渗透产水管中聚集，甚至渗漏至反渗透设备内，造成反渗透膜表面钙、镁等杂质的析出，从而影响产水的水质。打开反渗透膜检查时发现膜表面发粘，有氢氧化钠溶液存在，得以证实。
3.2根据规定一级反渗透停运后每班进行一次低压冲洗，低压冲洗采用淡水箱内一级反渗透产水，由于一级反渗透产水需加入NaOH调节PH到9，而且NaOH的加入点在水箱的入口，此时冲洗一级反渗透的水处于碱性，造成反渗透膜表面钙、镁等杂质的析出，从而影响产水的水质。
3.3一级反渗透停运步序中最后一步是低压冲洗10分钟，停运时膜内充满的是碱性水。
以上三种原因导致反渗透膜停运启动后电导率升高。短期停运启动后由于一级反渗透及时加酸，逐渐将膜表面的碱液中和掉，但反渗透膜停运时间较长时，碱液将渗透至膜中间，运行中很难冲洗掉并会不断释放出，同时碱液对高分子有机复合膜有一定的吸附和破坏作用。
4. 整改措施
4.1因一级反渗透长时间冲洗电导始终降不下来，针对反渗透膜内进碱，采用盐酸酸洗，控制PH在2.0，洗至进出水PH无变化后再静态浸泡，浸泡8小时后循环两小时，再静态浸泡24小时。另外为防止反渗透膜进碱，一方面通知运行关停运制水设备时关闭盐酸加药泵出口门，防止碱罐内碱液倒流，另一方面联系相关人员进行现场改造。
4.2在反渗透加碱装置系统中增加了两个低位计量箱，通过计量箱、加碱泵加碱，防止碱液从高位自流进入产品水母管中。
4.3改变一级反渗透加碱位置。由一级反渗透出口母管改为二级反渗透高压泵进口管，降低淡水箱内PH，防止设备停运冲洗后充满碱性水。
4.4一级反渗透产水与淡水箱之间进出水管分开，上进下出，水箱起到缓冲作用，避免高PH产水直接进入二级反渗透。
4.5对加碱泵进行远程自动调频改造。冬季随气温变化，碱液流动性差别较大，需不断就地调节加碱泵冲程，由于管路长，反应时间较慢，调整困难，存在加碱调整不到位的情况。为此增加了一套自动加碱控制装置，根据二级反渗透进水PH自动调节加碱量，保证了加碱量的稳定。
4.6运行调整主要依据在线表计，为提高仪表准确性，加大了仪表维护力度，建立设备台账，及时更换老化的电极（国产电极的使用寿命在1年左右）。另外为便于现场系统查定（仅单套反渗透41个取样点），购买了便携式PH计和便携式电导表各一台。
5. 效果评价
通过以上改造，设备投运后运行正常，停运时采用定期低压水冲洗，停运3-5天启动后未有电导升高现象发生。
参考文献：
[1]姜晓虎，王春，刘玉安，等.反渗透系统污堵分析及工程改进[J].中国给水排水，2013(05).
[2]官赟赟，顾锡慧，雷太平，等.反渗透浓水处理技术的试验研究[J].工业水处理，2014(33).
论文作者:刘春艳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/28
标签：反渗透论文; 电导率论文; 设备论文; 电导论文; 水箱论文; 系统论文; 加药论文; 《电力设备》2017年第2期论文;