超滤系统进水压强异常升高原因分析及对策

1、超滤系统进水压强异常升高原因分析及对策综述：超滤正常反洗及加强清洗对超滤系统运行非常重要，超滤反洗时要密切注意超滤反洗流量和反洗进水压强，目前现场配置的反洗水泵出力为350m3 / h （1用1备），建 议正常反洗时启动两台反洗水泵，通过调节反洗水泵频率，在保证反洗进水压强小于0. 3MPa情况下，使其反洗膜通量达到250300L /（ m2°h）。1超滤系统1 . 1超滤系统简介某电厂2X660MW超超临界机组锅炉补给水处理系统流程为：河水t高密度沉淀池t化学水泵t纤维过滤器t超滤系统t反渗透系统t离子交换系统。预脱盐系统采用超滤和一级反渗透膜法处理系统，超滤装置共设2套，采用内压

2、式错流过滤方式，单套出力为90m3 /h，每套超滤装置的核心部分为36支滨特尔公司生产的内压式AquaflexHPSXL55 PVCO . 8中空纤维膜组件，其膜丝材质为聚醚砜和聚乙烯吡咯烷 酮共混物，膜丝孔径 <0 025 m，膜丝直径0 . 8mm，组件外径200mm，相对截留分子质 量100000 ,有效膜面积 55m2 ,组件长度1537mm ,出水SDI<2. 0,出水浊度 <0 20NTU , 最高进水压强<0 30MPa，反洗进水压强 <0 30MPa，连续运行pH范围212。1 . 2超滤系统运行方式超滤系统运行过程中运行 30min进行1次水反洗

3、（将上述过程简写为制水+水反洗）。制水+水反洗连续运行 25次后进行1次碱氯（加碱和次氯酸钠）反洗和酸反洗，随后，重 新开始以上循环过程。超滤系统正常运行时运行及反洗方式见表1。表1超滤运行及反洗方式工艺顺运行及反洗方时间/ s序式1正冲302运行18003上正冲154下正冲155下正冲+反洗60c6下正冲157加碱氯反洗60 8浸泡6009反洗60010加酸反洗60 :11浸泡60012反洗6002超滤进水压强异常升高原因查找及分析超滤系统自2014年10月28日正式投运以来，1号、2号超滤进水压强一直保持在0. 10MPa左右，跨膜压差一直保持在0. 04MPa左右，2015年6月20日1

4、号、2号超滤系统进水压强突然异常升高至0. 25MPa，同时1号、2号超滤的跨膜压差也异常升高至0. 16MPa左右，超滤系统产水量严重下降，直接影响机组的正常生产运行。2015年6月20日，多次水反洗和加强清洗（碱氯反洗、盐酸反洗）后，超滤进水压 强及跨膜压差下降很小，产水量无法恢复，初步判断超滤膜污堵。2 . 1原因查找2 . 1 . 1超滤膜检查2015年6月20日，拆开2号超滤装置端头一支超滤膜进行检查，膜端盖打开后，检 查超滤膜表面发现：（1）超滤膜丝基本完好无断丝；（2）膜丝进出水端覆盖着一层黄褐色的污染物；（3）污染物用布可轻轻抹去，抹去后膜丝断面存在着一些斑点状的污染残留。2

5、. 1 . 2超滤进水浊度检查2015年6月20日1号、2号超滤污堵前进水浊度、进水压强及跨膜差压趋势见图 1、0.30025-进水浊度进水压强跨膜爪菱0200J50J0005 *15:20 16:20 17：20 18：20 19:20 20；20 21:20 22；20时间图i: i号超滤污堵前进水浊度、压强及压差nHzm-目$20 16：20 17；20 1&20 19：20 20:20 21*20 22：20时间图2 : 2号超滤污堵前进水浊度、压强及压差由图1、图2可以看出，1号、2号超滤进水压强及跨膜压差随着超滤的进水浊度增大而同时快速增长（运行过程中 1号、2号超滤进水流

6、量保持为 100m3 /h），超滤污堵前进 水浊度由4.41NTU增长至13.93NTU ,1号超滤的进水压强和跨膜压差在 7h内由0.09、0. 03MPa分别增长至0. 25、0. 16MPa ,2号超滤的进水压强和跨膜压差在7h内由0.08、0. 03MPa 分别增长至 0. 25、0. 17MPa。2. 1. 3原水预处理系统运行工况检查检查原水预处理系统运行情况发现，2015年6月20日14时20分至22时20分原水预处理进水浊度为 7NTU左右，出水浊度为19NTU左右，高密度沉淀池混凝剂聚合氯化铝 投加质量浓度为10mg / L左右、杀菌剂未投加，高密度池出水浑浊，出水携带很细小

7、的黄 色絮状矶花，高密度沉淀池出现翻池现象，超滤污堵前进水浊度已经超过了原水预处理进水 浊度。2 . 1. 4超滤反洗工况检查检查发现超滤反洗水流量为 200m3 / h,远小于超滤膜厂家建议的 495m3 /h,超滤反 洗加次氯酸钠溶药箱药液无刺激性气味， 分析次氯酸钠中有效氯的质量分数， 结果为 2以 下,远低于 10 的控制指标。2 2 原因分析 从超滤污堵前运行情况、膜端盖检查情况、原水预处理系统运行工况及超滤反洗工况 检查,分析此次超滤进水压强异常升高的原因如下：（1） 原水预处理出水浊度升高, 铝盐在超滤系统内的二次沉积是此次超滤进水压强异 常升高的主要原因。 因为来水属于低浊度水

8、, 超滤进水压强异常升高前, 预处理混凝剂聚合 氯化铝加药量过高,导致聚合氯化铝的水解、扩散、絮凝过程及其絮凝体沉降速度均较慢, 聚合氯化铝水解产物随高密度沉淀池出水进入锅炉补给水系统,在流速较低区域即超滤系统 析出,产生了铝盐的二次沉积。（2）原水没有加杀菌剂, 导致水中的有机物及铝盐絮凝体等与生物黏泥通过物理吸附 或化学作用,形成的混合物加剧了超滤膜的污堵。（3）超滤反洗膜通量偏小导致反洗产生的水剪切力没能有效地去除膜表面覆盖污垢； 次氯酸钠溶液中有效氯浓度过低, 达不到化学加强清洗效果, 导致附着在膜表面的微生物不 能有效清除。3 措施及结果3 1 措施311超滤化学清洗2015 年 6

9、 月 21 日对超滤进行了化学清洗, 先采用的碱氯洗 （氢氧化钠次氯酸钠） , 循环清洗过程中pH控制为12左右，次氯酸钠质量浓度为 400mg /L,温度控制为3035°C, 循环时间为 2h ,循环结束后浸泡 12h 左右,最后将系统冲洗至出水 pH 为 7 0 左右。碱氯洗完毕后进行酸洗（柠檬酸）,循环清洗过程中 pH 控制为 2 左右,温度控制为 3035 C,循环时间为2h，循环结束后浸泡12h左右，最后将系统冲洗至出水 pH为7 . 0 左右。2015 年6月22 日化学清洗结束后,超滤投运, 1 号、 2号超滤清洗后进水浊度、进 水压强及跨膜差压趋势见图 3、图 4。8

10、0.160J217：00 18:00 19:00 20:00 21：00 22:00 23:00 时间04OB80Edlw*-亠进水浊度进水压力 任跨膜压差图3 : 1号超滤清洗后进水浊度、压强及压差12On8aHIo*进水浊度f进水用强4跨膜压怎己NZWUO 6 4 2 017:00 18：00 19：00 20：00 21：00 22：00 23:00时间图4 : 2号超滤清洗后进水浊度、压强及压差由图3、图4可以看出，超滤化学清洗后1号、2号超滤进水压强及跨膜压差均分别降 至0. 10、0. 05MPa左右，清洗效果明显，超滤进水浊度因为原水预处理系统的调整也有 大幅度下降。3. 1.

11、2降低预处理混凝剂加药量控制混凝剂加药量为小型试验确定的35mg / L,保证高密度出水浊度小于 3NTU ,同时原水中加入次氯酸钠，控制次氯酸钠质量浓度为35mg / L o3. 1. 3提高反洗流量在保证超滤反洗进水压强小于0. 30MPa的情况下，提高其反洗流量至 495m3 /h。3. 1 . 4提高反洗流量控制次氯酸钠溶液浓度10 %）。更换超滤反洗用次氯酸钠溶液罐溶液，使其有效成分达到控制标准（3. 2结果经过采取上述措施后，超滤系统运行1个月后1号、2号超滤进水浊度、进水压强及跨膜压差趋势见图 5、图6 （以2015年7月18日至2015年7月24日每天9时为例）。,64-2OI

12、SO7-18201S07-20进水浊度进水压强"士跨膜床左(16050403020J1102015-07-22 20IS07-24pLNmw时间图5 : 1号超滤运行进水浊度、压强及压差0.60.4060.5040.30.2+进水浊度十进水圧强02亠跨膜压差M 合 f ' 土 * b2017-07-18 2017-07-202017-07-22 2017-07-24时间图6 : 2号超滤运行进水浊度、压强及压差由图5、图6可以看出，超滤系统运行1个月后1号、2号超滤进水压强及跨膜压差， 均分别为0 10MPa和0. 03MPa左右，超滤进水浊度因为原水预处理系统的持续调整和 监督而降至0 5NTU左右，运行过程中超滤系统进水浊度、进水压强及跨膜压差均保持稳4结论及建议(1 )原水预处理系统的正常运行是超滤系统稳定运行的基础，应加强高密度沉淀池进出水温度、浊度、pH等项目监督并及时进行调整， 在保证高密度沉淀池出水合格的情况下， 应尽量降低混凝剂加药量。(2) 超滤进水中含有适量的杀菌剂，可以减缓超滤膜的污染，保持超滤系统运行稳定， 同时考虑到超滤后续为反渗透系统，建议超滤进水杀菌剂可换成非氧化性杀菌剂。超滤反洗时要密切注意超滤350m