超滤膜国产化的技术改造应用_图文

1、 收稿日期 :2008205209文章编号 :10072290X (2008 0920053203超滤膜国产化的技术改造应用甘超齐 1, 庄文军 1, 陈超 1, 柯永文2(11广东国华粤电台山发电有限公司 , 广东 台山 529228; 21天津膜天膜工程技术有限公司 , 天津 300160摘要 :由于电厂化学水处理的进口滤膜不能库存 , 采购周期又长 , 比较影响正常生产 , 对原进口超滤设备膜元 件进行国产化技术改造非常必要 。 为此 , 以国产超滤膜系统为研究对象 , 研究其流程工艺 、运行参数的适应能 力 , 实际运行表明国产膜元件运行稳定 , 技术性能接近国外同类产品 。 关键词

2、:国产化滤膜 ; 膜通量 ; 膜清洗中图分类号 :TK228 文献标志码 :BAppli ca ti on of I nd i GAN C hao 2qi 1, G 21EN , KE Yong 2w en2(1. G uangdong G uohua Pow L . , Taishan, G uangdong 529228, C hina; 2. Tianjin M otianM em brane C . , 300160, C hina Abstract:I m m em brane for chem ical w ater treat m ent in pow er p lant can

3、 not be stored for a long ti m e and involves long p rocurem ent cycle, w hich i m pacts nor m al p roduction and necessitates the indigenization of filtration m em brane . This paper deals w ith dom estic ultrafiltration m em brane system , studying its technological p rocess and operating param et

4、ers . A ctual operation show s that dom estic m em brane functions stably and the technical perfor m ance is close to that of si m ilar foreign p roducts .Key words:dom estic filtration m em brane; m em brane flux; m em brane cleaning 台山电厂水源为水库水 , 水中盐的质量分数 低 , 其水 中总溶 解性 固 体 (to tal disso lved so lid

5、s, TD S 的质量浓度仅为 5018m g /L, 二氧化硅质量 浓度为 12197m g /L, 其中胶体硅的质量浓度约为 11103m g /L。火电厂常规的凝聚 、澄清 、过滤工 艺系统复杂 , 设备占地面积较大 , 对低浊水胶体硅 的去除有一定难度 , 因此 , 选用超滤工艺对原水进 行处理 , 胶体硅去除率可达 99%以上 。由于水库到厂区的淡水管长 , 建设时间早且长 期不使用 , 造成系统投运初期 , 铁含量超过超滤膜 进水铁含量的要求 , 水中铁盐过多存在 , 会在膜表 面形成点状的铁颗粒沉淀 (通常的化学清洗药剂很 难彻底清除铁颗粒沉淀 , 在次氯酸钠的氧化作用 下 ,

6、这些铁颗粒对膜的老化分解起催化作用 , 长期 使用 , 膜表面会形成点蚀坑 , 严重的会形成穿孔 。而超滤滤筒不能长时间放在仓库保养 , 进口滤膜采 购周期长 , 滤膜国产化技术的推广应用非常必要 , 为此 , 选用了天津膜天膜公司生产的超滤膜进行了 试验 , 并在运行 、 污染及清洗等方面与进口膜进行 了系统的对比考察 。1 超滤系统工艺流程超滤装置系统工艺流程如图 1所示 。进水泵将水加压后经盘式过滤器进入超滤系 统 , 运行 45m in, 然后反洗 215m in 。为防止微生 物污染 , 间隔若干运行周期之后 , 在反洗水中加氯 增强反洗效果 。超滤系统采用恒压差控制的运行方式 ,

7、超滤系 统的跨膜压差控制在 0103011M Pa 之间 , 出水流量为 6585m 3/h, 超 滤 进 水 压 力 为 01100120M Pa 。 第 21卷 第 9期 广 东 电 力V ol 121N o 19 2008年 9月GUANGDO NG E L ECTR I C P OW ER Sep 12008图 1 超滤装置系统工艺流程2 滤膜国产化的条件和要求滤膜材质尽量选择新型材料 , 要求抗污染能力 和氧化能力强 , 特别是铁的污染 , 满足台山电厂的 水处理系统工艺 , 出水水质 、口装置的出水水质 、维管 , 进 、 。 膜 的运行压力 、设备型号和工艺参数 。 膜的清洗 、

8、 保养利用现有的 化学清洗装置 , 不再增加新的清洗保养设备 。3 超滤系统的国产化研究311 选用国产膜的特性滤膜材质为聚偏氟乙烯 (PVD F , 该膜具有耐 热性 、 化学稳定性 、 耐辐射性和良好的物理机械性 能 。 高抗污染性 , 耐酸碱 , 抗氧化 , 单位膜面积水 通量大 , 低压运行 。312 超滤膜通量由图 2运行的 3个阶段数据分析可以看出 , 跨 膜压差设置为 30kPa, 水温保持在 141301512 , 反洗流量 187190t/h 。超滤膜连续运行后通量逐 渐下降 , 经过间歇式加氯保养 , 膜通量有所恢复 , 说明加氯反洗可部分消除膜污染 , 恢复膜通量。图 2

9、 国产膜系统运行膜通量变化曲线 313 超滤膜反洗超滤系统反洗效果见表 1。314 化学清洗针对台山电厂的超滤系统 , 结合现场实际情 况 , 采用 pH 值为 3的柠檬酸溶液清洗进水中的 Fe 和 M n, 消除水中所溶的金属化合物污染或硅渍引 起的污染 。 2008年 3月 25日 , 对国产超滤膜进行 了清洗 , 清洗后的运行参数见表 2。从表 1结果可明显看出 , 反洗后 , 膜通量有所 提升 , 说明反洗起到了恢复膜通量的效果 。4 国产膜与进口膜比较、出水国产膜设定为 26kPa 。通过图 3 , 国产膜装置的运行压力趋 势比进口膜装置系统相对平缓 , 由此确定国产膜 装置的可行性

10、 。图 3 国产与进口膜运行产水通量变化曲线通过对系统运行 5个月数据的分析表明 , 使用 国产天津膜天膜公司的超滤虑筒 , 能够保持产水量 和水质 , 且透膜压差 (T M P 长时间内保持稳定 , 大大减少化学清洗的周期 , 降低企业运行维护成 本 , 也充分证明膜天膜公司的超滤膜具有抗污染性 能好 、 出水水质稳定 、 操作压力低 、 化学清洗周期 长等卓越特点 。从表 3、 表 4的数据可知 , 两类膜元件出水胶 体硅和悬浮物的含量比较接近 , 说明国产膜的性能 和进口膜的性能水平相当 , 均能够满足目前的水质 要求 。45广 东 电 力 第 21卷 表 1 国产超滤膜系统运行参数开始

11、日期 持续时间 /d 进水压力 /kPa 出水压力 /kPa 压差 /kPa 出水流量 /(m 3 h -1 温度 / 反洗压力 /kPa 反洗流量 /(m 3 h -1 1102148214206114运行初期 441021182112060161911104131921311021382132061111102128212206114 20072012024410211821120601619111041319213 11021482142061191102147614266114 20072012244410214761426601816151161719011 110217821626

12、711411131083103012007202219441121382133015111618719 111311831301115307620072032241138230741116101161018315 1113178317307517表 2 国产膜系统清洗效果开始日期 持续时间 /d 进水压力 /kPa 出水压力 /kPa 压差 /kPa 出水流量 /(m 3 h -1 温度 / 反洗压力 /kPa 反洗流量 /(m 3 h -1 备注2007203224 441131182163074111611617315化学清 洗前 11131783173075172007203226 44

13、115118413308118161310818019化学清 洗后 1115158515308319200720322644112168216308012161310917819化学清 洗后 1114138213308119表 3 国产膜与进口膜衰减率比较项目2007201228取样 2007202222取样 进口膜 国产膜 进口膜 国产膜 跨膜压差 /kPa 40204020运行前通量 /(m 3 h -1 71147691047114769104运行后通量 /(m 3 h -1 66141651536515363177连续运行时间 /h 53537171膜通量衰减率 /%710851088

14、1317163表 4 2006年 12月 30日 3次取样国产膜与进口膜进出水质比较取样时间取样点 浊度 /%胶体硅的质量浓度 /(m g L -1胶体硅 去除率 /% 09:40总进水 1134312009:41进口膜出水 01130972 09:42国产膜出水 011211069 (下转第 59页 55 第 9期 甘超齐等 :超滤膜国产化的技术改造应用 设置为 170%, QU 输出接 B I80模块的第三个输入 管脚 , 从而实现 Udc, p的采样量大于 170%时闭锁保 护出口 。b 取消快速动作段 。根据快速段设定的定值情况 , 在增加 Udc, p的采样量大于 170%则闭锁保护

15、 的逻辑后 , 快速段将永远不可能出口动作 。 为节省 S I M AD YN D 装置 C PU 运算资源的开支 , 将快速 段 U C50模块取消 。c 修正光纤测量通道异常时未能闭锁保护的 逻辑错误 。 取消了部分光纤测量通道异常故障代码 送入保护判别模块闭锁管脚的中间回路 , 使保护在 光纤测量通道异常时第一时间闭锁保护 , 防止保护 误出口 。 正常情况下 , 当光纤测量通道受到干扰或 故障时 , 相应通道的测量值应为 199199%, 但实 际试验发现光纤测量通道受到干扰时 , 该通道的测 量值并不一定达到 199199%, 有时只会达到 左右 。辑错误后 , , 5 试验情况在现

16、场将软件进行更新后 , 立即进行了相关试 验工作 , 首先是进行插拔光纤试验 , 在经过多次试 验后 , 有以下 3种情况出现 :a U dc, p 的采样量输出突变为 199%, 第 1条 和第 3条措施均能闭锁保护 , 保护不会误出口 ;b U dc, p 输出不突变 , 保护不会误出口 ;c U dc, p 输出突变为 143%, 第 1条措施不能 闭锁保护 , 第 3条措施能闭锁保护 , 保护不会误 出口 。所有试验均能闭锁保护 , 说明在出现光纤测量 故障时能够保证保护不发生误动 。 随后对软件更新 后的该模块所有保护功能进行了常规试验 , 试验结 果均正常 。6 结束语高肇直流系统

17、直流滤波器电容 C1过负荷保护 误动的原因主要是保护在设计时直流系统中的测量 回路异常 , 闭锁逻辑功能不完善所致 。 目前 , 经过 现场的探讨和研究 , 制定出改进方案并加以实施 , 至今未再发生同类型的异常 。尚未成熟稳定 , 为国 ,:1S iem ens 1Gui 2G uang HVDC transm ission p roject:D C Filter Protection EB 4355A Z_R1Z 1Ger m an:S iem ens, 20041 2S iem ens 1Gui 2Guang HVDC trans m ission p roject:S I M AD Y

18、N D D igital Control System EB 4300_04_30A Z Z 1Ger m an: S iem ens, 200413S iem ens 1Gui 2G uang HVDC transm ission p roject:D C Filter Protection Coordination Param eters and Settings EB 5355A Z_R1 Z 1Ger m an:S iem ens, 200414罗海云 , 瞿刚 1混合光学直流测量系统的应用 J 1电力自动 化设备 12001(3 :36-371作者简介 :陆岩 (1973- , 广西靖西人。工程师 , 工学学士 , 从 事变电技术管理工作。(上接第 55页 5 总结实际运行结果证明国产滤膜的膜材质能够适应 目前系统的运行工况 , 膜的产水量和水质均能满足 生产的需要 , 膜透率高 , 产水量远远超过原设计出 力 , 并且膜的运行压差可控范围大 , 彻底解决了台 山电厂进口滤膜购买周期长而现场不能长时间存放 的问题 。 对国内同样使用超滤装置的电厂有很好的 推广示范作用 。 通过对台山电厂超滤膜系统运行状 况的长期考察 , 其稳定性和水处理效果与进口膜系