电厂膜法水处理

1、电厂膜法水处理及反渗透装置常见问题 由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成 主要包括: 给水系统 冷却水系统 补水系统 过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)原 水：未经任何处理的天然水。锅炉补给水: 原水经过各种净化方法处理后，用来补充热力 发电厂汽水损失的水。凝 结 水：在汽轮机做功后的蒸汽经冷凝成的水。疏 水: 各种蒸汽管道及用汽设备中的蒸汽冷凝水。返 回 水：热电厂向热用户供热后，回收的蒸汽冷凝水。给 水：送进锅炉的水。锅 炉 水：锅炉本体的蒸发系统中流动着的水。冷 却

2、 水：用作冷却介质的水。由于水在热力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。根据实际的需要，我们常给予这些水以不同的名称：2、热力发电厂中水处理的重要性、热力发电厂中水处理的重要性 没有经过净化处理的天然水含有许多杂质，这种水如果没有经过净化处理的天然水含有许多杂质，这种水如果进入水汽循环系统，将会造成各种危害。为了保证热进入水汽循环系统，将会造成各种危害。为了保证热力系统的良好水质，必需对水进行适当的净化处理和力系统的良好水质，必需对水进行适当的净化处理和严格的水汽质量监督。严格的水汽质量监督。 由于水汽质量不良引起的危害：由于水汽质量不良引起的危害： a. 热力设备的结垢

3、热力设备的结垢 b. 热力设备的腐蚀热力设备的腐蚀 c. 过热器与汽轮机的积盐。过热器与汽轮机的积盐。水处理工作者应做好如下工作水处理工作者应做好如下工作a. 净化原水即炉外水处理。净化原水即炉外水处理。b. 对给水进行除氧（或加氧）、加药等处理。对给水进行除氧（或加氧）、加药等处理。c. 炉内水处理即加药和排污（汽包炉）。炉内水处理即加药和排污（汽包炉）。d. 凝结水处理。凝结水处理。e. 对生产返回水进行除油除铁的净化处理。对生产返回水进行除油除铁的净化处理。f. 对冷却水进行防垢、防腐、防止微生物处理。对冷却水进行防垢、防腐、防止微生物处理。g. 发电机内冷水处理。发电机内冷水处理。h.

4、 对热力系统各部分的汽水质量进行监督。对热力系统各部分的汽水质量进行监督。 i. 废水、污水及中水处理（环保）。废水、污水及中水处理（环保）。 4、水质概述、水质概述铵离子(NH4+) _ 二氧化碳(CO2) _钾离子(K+) _ 碳酸根(CO32-) _钠离子(Na+) _ 碳酸氢根(HCO3-) _镁离子(Mg2+) _ 亚硝酸根(NO2-) _钙离子(Ca2+) _ 硝酸根(NO3-) _钡离子(Ba2+) _ 氯离子(Cl-) _锶离子(Sr2+) _ 氟离子(F-) _亚铁离子(Fe2+) _ 硫酸根(SO42-) _总铁(Fe2+/Fe3+) _ 磷酸根(PO43-) _锰离子(M

5、n2+) _ 硫化氢(H2S) _铜离子(Cu2+) _ 活性二氧化硅(SiO2) _锌离子(Zn2+) _ 胶体二氧化硅(SiO2) _铝离子(Al3+) _ 游离氯(Cl ) _其它离子(如硼离子) _ 碳酸根碱度(酚酞碱度) _总溶解固体含量(TDS) _ 总碱度(甲基橙碱度) _ 含油量_ 总硬度_生物耗氧量(BOD) _ 化学耗氧量(COD) _ 总有机碳(TOC) _ 浊度(NTU) _污染指数(SDI15) _ 细菌(个数/mL) _水质指标：粒 径 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10（mm）分分 类类真真 溶溶 液液胶胶 体体 溶溶

6、液液悬悬 浮浮 液液特特 征征透透 明明光照下光照下浑浊浑浊浑浑 浊浊肉肉 眼眼 可可 见见常用处理常用处理法法离子交换、离子交换、电渗析、电渗析、反渗透反渗透超超 滤滤精精 密密 过过 滤滤自然沉降、过滤自然沉降、过滤混凝、澄清、过滤混凝、澄清、过滤5、水中杂质的分类、水中杂质的分类5.1 按杂质或离子粒径分 6、各种杂质对水质的影响、各种杂质对水质的影响杂质名称对水质的影响泥沙、粘土1、使水浑浊、沉积于各配管装置系统的锅炉热交换器中。2、产生粘泥。3、沉积在离子交换树脂上，影响其工作使交换容量下降。藻类、微生物1、使水产生色度，并有不愉快的气味。2、产生粘泥。某些有机物1、产生沉积；2、污

7、染离子交换树脂；3、进入锅炉，易使炉水起泡，产生汽水共腾。3、降低炉水PH值，造成酸性腐蚀。胶体硅1、在锅炉内沉积；2、易使炉水起泡，产生汽水共腾；3、高压炉因选择性携带而产生蒸汽通路的硅沉积。铁、铝化合物1、炉内结垢；2、产生垢下腐蚀。高分子有机物1、污染离子交换树脂，使其工作交换容量降低；2、易使炉水起泡，从而使蒸汽品质变坏。3、降低炉水PH值，造成酸性腐蚀。CL-1、对不锈钢产生点蚀。2、使水中含盐量增加SO42-1、与Ca2+结合生成硫酸钙水垢。2、使水中含盐量增加HCO3-1、在锅炉内分解、产生碱性腐蚀，并易使炉水气泡。2、在蒸汽中产生CO2腐蚀。Ca2+,Mg2+,Na2+1、在锅

8、炉、热交换器内产生结垢。2、增加含盐量。3、增加水的腐蚀倾向。Fe2+,Mn2+1、污染离子交换树脂，产生中毒不易再生。 2、过炉内结垢。3、产生垢下腐蚀。 水的预处理：除去天然水体中含有的泥砂、粘土、腐殖质等悬浮物和胶体杂质及细菌、真菌、藻类、病毒等这些杂质的混凝、澄清、过滤、超滤等工艺。 经过预处理后的水，如作为锅炉补给用水，还必须除去水中溶解性的盐类，如不首先除去这些杂质，后续除盐处理将无法进行。 预处理是锅炉补给水处理工艺流程中的一个重要环节。1混凝澄清处理化学混凝：投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程。混凝澄清处理：在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较

9、大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程。 常用的混凝剂主要分为铝盐和铁盐两类：铝盐中以硫酸铝和聚合铝为主；铁盐中以三氯化铁和聚合硫酸铁居多。铁盐与铝盐相比，铁盐生成的絮凝物密度大，沉降速度快， pH适应范围宽；混凝效果受温度的影响比铝盐小；但投加铁盐时要注意，设备运行不正常时，带出的铁离子会使出水带色，并可能污染后续除盐设备。 助凝剂分无机类和有机类。典型的无机助凝剂有氧化钙、水玻璃、膨润土；有机类的助凝剂有聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺（PAM）等。1.3 常用的混凝药剂常用的混凝药剂 pH值的影响pH是指加药后的水的pH，pH的影响主要是pH对混凝剂的水解产物的形态、混凝效果和对原水有机物

10、的影响。水的碱度；混凝剂的剂量；水力条件对混凝效果的影响；水温的影响；水中阴离子的组成；接触介质的影响；水的浊度。1.4 影响混凝效果的因素影响混凝效果的因素通常以出水的浊度来评价混凝处理的效果。因为混凝澄清处理包括了药剂与水的混合，混凝剂的水解、羟基桥联、吸附、电性中和、架桥、凝聚及絮凝物的沉降分离等一系列过程，因此混凝处理的效果受到许多因素的影响，其中影响较大的有: 2 常用混凝澄清设备常用混凝澄清设备2.1 混合设备混合设备分管道混合，水泵混合，水力混合和机械混合等 2.2 泥渣循环型澄清池泥渣循环型澄清池机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池9回流泥渣121110987654321进水排污排泥出

11、水机械搅拌澄清池示意图1进水管；2环形进水槽； 3第一反应室； 4第二反应室； 5导流室； 6分离室；7集水槽；8泥渣浓缩室；9加药管；10搅拌叶轮； 11导流板；12伞形板 水力循环澄清池水力循环澄清池12867543211091311水力循环澄清池示意图1混合室；2喷嘴； 3喉管； 4第一反应室； 5第二反应室； 6分离室；7环形集水槽；8穿孔集水管；9污泥斗；10伞形罩； 11进水管；12排泥管2.3 气浮澄清池气浮澄清池 气浮澄清池机理及工艺过程气浮澄清池机理及工艺过程气浮澄清池示意图1接触室；2分离室； 3进水管； 4溶气释放器； 5集水装置； 6集水斗；7出水装置；8排渣槽；9刮泥

12、机；10电机及减速机； 11接触室、分离室排污管气浮澄清池双介质过滤器双介质过滤器反渗透系统鼓风除碳器鼓风除碳器水泵房水泵房混床混床加加药间药间超滤系统锅炉补给水系统构成锅炉补给水系统构成超滤工作过程超滤工作过程进水淡水浓水高压泵反渗透膜层反渗透膜支撑层模拟反渗透机组模拟反渗透机组高压给水高压给水膜元件在压力容器内的联接膜元件在压力容器内的联接压力容器管压力容器管 浓水排放浓水排放产水（淡水）产水（淡水）反渗透膜组件反渗透膜组件优质的膜元件优质的膜元件合理的配置合理的配置精良的装配精良的装配合理的操作合理的操作精心的监控精心的监控定期的保养定期的保养反渗透设备长期良好运行的条件反渗透设备长期良

13、好运行的条件认真记录并保存运行记录的重要性2/40 可以看出变化的趋势 为判断故障提供依据 当申请质保时必须提供的数据宏观数据变化与膜内变化的关系产水量透盐率系统压差给水压力反渗透膜脱盐层内透水孔道的通畅与否反渗透膜脱盐层的电性强弱反渗透膜给水流道的通畅与否反渗透膜给水流道的通畅与否反渗透膜脱盐层内透水孔道的通畅与否超薄脱盐层超薄脱盐层( (约约:2000:2000埃埃) )刚性支撑层刚性支撑层( (约约:50m):50m)支撑织物支撑织物( (约约:110m):110m)反渗透膜元件截面层反渗透膜元件截面层浓水淡水中心管密封圈进水渗透收集网格膜片进水分流格网缠绕外套膜片进水分流格网反渗透膜元

14、件结构泥砂颗粒及无机胶体污染泥砂颗粒及无机胶体污染保安过滤芯被无机颗粒污染，并且有一部分透过滤芯进入反渗透系统保安过滤芯被无机颗粒污染，并且有一部分透过滤芯进入反渗透系统中中泥砂颗粒及无机胶体污染泥砂颗粒及无机胶体污染 现象和症状：现象和症状：泥砂颗粒堆积在第一段的前几支膜元件的进水端泥砂颗粒堆积在第一段的前几支膜元件的进水端系统压力将偏大，系统脱盐率偏低系统压力将偏大，系统脱盐率偏低膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着可见污染物膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着可见污染物 原因：原因：预处理失效或设计存在缺陷预处理失效或设计存在缺陷多介质过滤器多介质过滤器/活性炭床反冲洗和快洗不充分活性炭床反

15、冲洗和快洗不充分进水的进水的SDI值偏高值偏高硬砂颗粒机械擦伤膜片硬砂颗粒机械擦伤膜片清洗或解决方案：清洗或解决方案：难以化学清洗恢复，可以尝试采用酸碱清洗难以化学清洗恢复，可以尝试采用酸碱清洗加强介质过滤器加强介质过滤器/活性炭床反冲洗活性炭床反冲洗加强加强SDI值监控值监控加强保安过滤器的监控和更换。加强保安过滤器的监控和更换。泥砂颗粒及无机胶体污染泥砂颗粒及无机胶体污染预处理活性炭破碎泄漏预处理活性炭破碎泄漏第一段的前几支膜元件的进水端面附着黑色颗粒，膜元件解剖后，膜第一段的前几支膜元件的进水端面附着黑色颗粒，膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒表面和进水流道附着活性炭颗粒 现象

16、和症状：现象和症状：黑色物质堆积在第一段的前几支膜元件的进水端黑色物质堆积在第一段的前几支膜元件的进水端系统压力将偏大，产水量偏少，系统脱盐率偏低系统压力将偏大，产水量偏少，系统脱盐率偏低膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着活性炭颗粒 原因：原因：不正确或不充分的活性炭床反冲洗和快洗不正确或不充分的活性炭床反冲洗和快洗长时间运行后，活性炭由于和氯或臭氧反应消耗导致破碎机械强度下长时间运行后，活性炭由于和氯或臭氧反应消耗导致破碎机械强度下降而破碎。降而破碎。炭粒机械擦伤膜片炭粒机械擦伤膜片清洗或解决方案：清洗或解决方案：难以化学清洗恢复难以化学清洗恢复更

17、换新活性炭；充分的炭床反冲洗；加强保安过滤器的监控和更换。更换新活性炭；充分的炭床反冲洗；加强保安过滤器的监控和更换。预处理活性炭破碎泄漏预处理活性炭破碎泄漏无机结垢无机结垢-碳酸盐钙垢碳酸盐钙垢(CaCO3)结垢常常发生在最后一段，然后逐渐向前一段扩散，含钙、重碳酸根或硫结垢常常发生在最后一段，然后逐渐向前一段扩散，含钙、重碳酸根或硫酸根的原水可能会在数小时之内即因结垢堵塞膜系统酸根的原水可能会在数小时之内即因结垢堵塞膜系统 酸洗酸洗pHpH值对去除碳酸钙垢的影响值对去除碳酸钙垢的影响 现象和症状：现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。膜元件变重

18、膜元件变重 原因：原因： RO进水三高进水三高(高硬度高硬度;高高pH;高碱度高碱度) RO系统高回收率系统高回收率清洗或解决方案：清洗或解决方案：系统可用酸进行清洗恢复。系统可用酸进行清洗恢复。应降低进水的三高应降低进水的三高(高硬度高硬度;高高pH;高碱度高碱度) 和和RO系统回收率系统回收率调整阻垢剂的加入量调整阻垢剂的加入量 无机结垢无机结垢-碳酸钙垢碳酸钙垢(CaCO3)无机结垢无机结垢-硫酸钙垢硫酸钙垢(CaSO4)图片引用图片引用Genesys International 硫酸钙垢硫酸钙垢(CaSO4)无机结垢硫酸钡无机结垢硫酸钡/硫酸锶垢硫酸锶垢(BaSO4/SrSO4)硫酸钡

19、硫酸钡/硫酸锶垢硫酸锶垢(BaSO4/SrSO4)图片引用图片引用Genesys International 现象和症状：现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。膜元件变重膜元件变重 原因：原因： RO进水钙、钡、锶、硫酸根含量高进水钙、钡、锶、硫酸根含量高 RO系统高回收率导致超过溶解限制系统高回收率导致超过溶解限制阻垢剂失效阻垢剂失效清洗或解决方案：清洗或解决方案：系统很难进行清洗恢复。系统很难进行清洗恢复。应降应降RO系统回收率系统回收率调整阻垢剂的加入量或调整阻垢剂的加入量或 更换阻垢剂更换阻垢剂无机结垢无机结垢-硫酸盐垢硫酸盐垢微生物污染微

20、生物污染膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着粘稠状物质，并伴有臭味。膜元件解剖后，膜表面和进水流道附着粘稠状物质，并伴有臭味。碱洗碱洗pH值对去除生物污染的影响值对去除生物污染的影响 现象和症状：现象和症状：系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。系统产水量低，脱盐率下降，压降增加。压力容器开启或膜元件解剖后，有臭味。压力容器开启或膜元件解剖后，有臭味。 原因：原因：进水中富含营养物质进水中富含营养物质,例如例如TOC和和COD偏高偏高进水或阻垢剂中含有微生物。进水或阻垢剂中含有微生物。清洗或解决方案：清洗或解决方案：清洗并消毒整个系统，包括预处理和膜本体部分，同时应注意如果清清洗并消毒整个系统，包

21、括预处理和膜本体部分，同时应注意如果清洗和消毒不彻底，会出现迅速的重新污染洗和消毒不彻底，会出现迅速的重新污染系统可用强碱进行清洗恢复，例如采用系统可用强碱进行清洗恢复，例如采用PH=12-13的碱液清洗。的碱液清洗。安装或优化预处理以应对原水的微生物污染安装或优化预处理以应对原水的微生物污染消除微生物的来源消除微生物的来源使用抗污染膜元件（使用抗污染膜元件（FR系列）。系列）。采用非氧化性杀菌剂，例如：采用非氧化性杀菌剂，例如：DBNPA进行定期冲击式杀菌。进行定期冲击式杀菌。微生物污染微生物污染铁污染铁污染被铁污染的膜元件，膜表面为红褐色，进水流道呈浅红色被铁污染的膜元件，膜表面为红褐色，

22、进水流道呈浅红色铁污染铁污染被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色，滴加酸后露出膜片的真面目。被铁污染的膜元件的膜表面为红褐色，滴加酸后露出膜片的真面目。 现象和症状：现象和症状：系统脱盐率低，产水量降低系统脱盐率低，产水量降低压力容器开启后，膜元件端面呈红褐色压力容器开启后，膜元件端面呈红褐色膜元件解剖后，膜表面呈红褐色膜元件解剖后，膜表面呈红褐色 原因：原因： RO进水中含有过量的铁进水中含有过量的铁预处理系统中的管道或压力容器腐蚀预处理系统中的管道或压力容器腐蚀清洗或解决方案：清洗或解决方案：膜系统可以采用酸性膜系统可以采用酸性NaHSO3(PH5)或或H3PO4以及柠檬酸清洗恢复。以及柠檬酸

23、清洗恢复。有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤有时候铁会加速膜的氧化导致膜元件不可恢复性的损伤铁污染铁污染压降压降(P)过大过大玻璃钢外壳沿轴向破裂玻璃钢外壳沿轴向破裂, 进水端污染严重进水端污染严重 出水端抗压力器出水端抗压力器(ATD)冲掉，浓水流道网格冲出冲掉，浓水流道网格冲出 压降压降(P)过大过大对膜元件破坏性分析发现：黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被对膜元件破坏性分析发现：黑色粘稠液体流出。整个膜元件内部完全被污染，膜叶之间污染，膜叶之间(进水流道进水流道)布满黑色粘稠物质。无臭味，排除生物污染布满黑色粘稠物质。无臭味，排除生物污染，确认为无机污染物严重污堵进水流

24、道导致的高压降所致，确认为无机污染物严重污堵进水流道导致的高压降所致 。 压降压降(P)过大过大产水背压产水背压产水管道上安装截止阀，操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀，清洗关产水管道上安装截止阀，操作人员在系统清洗过程中关闭此截止阀，清洗关闭完毕后忘记开启，随后停机后重新启动系统，发现系统脱盐率下降。闭完毕后忘记开启，随后停机后重新启动系统，发现系统脱盐率下降。进水进水产水产水浓水浓水产水产水浓水浓水进水进水产水背压产水背压产水背压损产水背压损坏的膜元件坏的膜元件产水背压产水背压产水背压损坏的产水背压损坏的膜表面膜表面通常看到平行于产水管的膜最外边出现拆痕，常通常看到平行于产水管的膜最外边

25、出现拆痕，常常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最外常靠近最外侧的膜袋粘接线处。膜的破裂最有可能出现在进水侧、最外侧和浓水侧这三处粘接密封线附近，其他位置受到进水网络地支撑，很侧和浓水侧这三处粘接密封线附近，其他位置受到进水网络地支撑，很多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离多网格的小格内就会出现很多气泡状剥离和分层和分层产水背压产水背压为了预防产水背压，可以采用以上两种措施：在产水管道的合理安装止为了预防产水背压，可以采用以上两种措施：在产水管道的合理安装止回阀，或三向阀。回阀，或三向阀。 现象和症状：现象和症状：系统脱盐率大幅下降，有时候伴随产水量增加。系统脱盐率大幅下降，有时候伴随产水量增加。膜元件解剖后，膜表面出现气泡和分层膜元件解剖后，膜表面出现气泡和分层 原因：原因：系统设计缺陷，例如产水管道上的止回阀安装位置不合理。系统设计缺陷，例如产水管道上的止回阀安装位置不合理。不正确的操作，例如清洗完毕后忘记开启产水阀门。不正确的操作，例如清洗完毕后忘记开启产水阀门。不可预测的机械故障不可预测的机械故障清洗或解