摘要:用合格的预处理水或除盐水冲洗反渗透各有优缺点,但总的说来,用合格的预处理水更好。 关键词:反渗透;冲洗;预处理水;除盐水 中图分类号:TD401文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0297-01
在大型反渗透系统中,当系统停机时,必须用低压水冲洗掉反渗透运行时浓水侧的浓盐水和阻垢剂。目前有两种冲洗方式,即用合格的预处理来水冲洗和专设冲洗泵用除盐水冲洗。
用合格的预处理来水冲洗。这种方法的优点是省掉了冲洗泵、保安过滤器等,并且不浪费淡水或除盐水,而且易于程序控制也比较简单。冲洗的方式仅仅是停掉高压泵和阻垢剂加药泵,靠预处理来水的压力即可冲洗反渗透。缺点是,如果因为预处理水不合格,比如SDI、浊度、温度、pH、ORP等因素而需要反渗透停机,则这时将不能对反渗透进行冲洗,而存在于反渗透装置内的不合格水也不能及时排掉;有时,需要反渗透停机几天时间,而每天必须的冲洗就需要先启动预处理系统,直至水合格才能冲洗,比较麻烦且浪费厂用电。
专设冲洗泵用除盐水冲洗。这样的优点是冲洗系统是独立的,避免了因预处理水不合格而不能冲洗的现象,且反渗透前的过滤系统不用启动。缺点恰恰因为是冲洗系统独立,与反渗透系统的接口等位置以及冲洗管路中存在死角和死水管段,这些部位很容易产生微生物,系统停机冲洗时,这部分微生物将被冲进反渗透装置膜内,反而可能对膜造成污染,并且,增加了设备投资(冲洗泵、保安过滤器、电动阀门等),也浪费了大量的除盐水。还有,系统停机后,就必须立即进行冲洗,要求冲洗程序也应列进反渗透的运行控制中去。这样,就有一个冲洗系统的启动与反渗透系统衔接的问题。高压泵出口一般都有电动慢开门,系统停机时,电动慢开门需要一段时间才能完全关闭,然后才能启动冲洗系统,这样时间衔接上就不紧凑,另一方面,冲洗泵出口最好也应装设电动慢开门,以防止冲洗泵启动后对反渗透膜造成冲击,这两个电动门的一关一开,总时间约一分钟左右,虽然时间很短,也可能会使浓缩的阻垢剂对反渗透膜造成污染。
实际上,因预处理水不合格而造成反渗透停机是可以避免的,比如可以比较保守地设定SDI、浊度、温度、pH、ORP等的报警点,在真正不合格水进入反渗透之前的缓冲时间内就将不合格因素消除,反渗透是不必要停机的;而且,即使需要停机,只要及时采取措施,也能在真正不合格水进入反渗透之前就能将冲洗过程结束。
另外,还有一个冲洗效果的问题,即冲洗时,反渗透膜元件浓水侧水流量的问题。
下面举例说明:
例一:
河南中孚实业股份有限责任公司二期2×52t/h反渗透一级两段式。一段膜壳11根,每根装6只膜元件,二段膜壳6根,每根装6只膜元件。膜元件BW30-365。设计给水流量132t/h,产水流量99t/h,浓水流量33t/h。进水电导率570µs/cm,回收率75%,淡水电导率7.8µs/cm。一段运行压力1.35MPa,二段运行压力1.20MPa,浓水压力1.05MPa。
停机冲洗时,用预处理合格水冲洗时,一段压力0.3MPa,二段压力0.23MPa,浓水压力0.15MPa。冲洗进水流量93t/h,浓水流量63t/h,淡水电导率12.1µs/cm。平均渗透压为5.5psi,约0.39bar。
用除盐水冲洗时,一段压力0.25MPa,二段压力0.15MPa,浓水压力0.04MPa。冲洗进水流量90t/h,浓水流量37t/h。平均渗透压为0.0023psi,约0.0002bar。
例二:
河南中孚实业股份有限责任公司一期2×30t/h反渗透一级两段式。一段膜壳3根,每根装6只膜元件,二段膜壳2根,每根装6只膜元件。膜元件BW30-365:设计给水流量40t/h,产水流量30t/h,浓水流量10t/h,进水电导率580µs/cm,回收率75%,淡水电导率7.0µs/cm。一段运行压力1.31MPa,二段运行压力1.1MPa,浓水压力1.0MPa。
停机冲洗时,用预处理合格水冲洗时,一段压力0.3MPa,二段运行压力0.23MPa,浓水压力0.15MPa。冲洗进水流量25.8t/h,浓水流量18t/h,淡水电导率10.5µs/cm。平均渗透压为5.7psi,约0.4bar。
用除盐水冲洗时,一段压力0.3MPa,二段运行压力0.25MPa,浓水压力0.18MPa。冲洗进水流量32t/h,浓水流量10.6t/h。平均渗透压为0.002psi,约0.0002bar。
当用预处理合格水冲洗时,反渗透一段产生很少的渗透水,二段几乎不产生渗透水,而用除盐水冲洗时,一段、二段都产生大量的渗透水。在相同的进水压力下,用预处理合格水冲洗,压力几乎全部消耗在水流的向前推动上,用除盐水冲洗,则有相当一部分压力消耗在产生渗透水上。
总之,通过以上事实,无论理论和实际上,两种冲洗方式的效果和可操作性相比较,用预处理合格水冲洗都是比较经济合理的。当然,若反渗透系统停的时间比运行时间长,且经常处于长时间停运状态,停运保护又值得做的情况下,可以考虑用除盐水冲洗。
作者单位:张冠军崔建华河南豫联能源集团有限责任公司
谷建辉 郑州恒博水处理工程有限公司
参考文献:
[1]《火电工程调试技术手册--化学卷》.中国电力出版社.
[2]《电力技术标准汇编火电部分第5册》.中国电力出版社.
[3]《火力发电厂水处理及水质控制》.中国电力出版社.