【摘 要】针对电厂锅炉用水量及水质要求，介绍电厂化学车间反渗透系统运行技术，主要介绍反渗透化学清洗技术。同时针对车间反渗透除盐设备运行几年来存在的缺陷，造成水质及性能下降的问题，进行技术分析，并结合系统扩容进行了技术改造，取得了明显效果。
　　【关键词】反渗透；技术改造；化学清洗
　　反渗透除盐水处理工艺采用无相变的物理方法，它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优点：其系统简单，操作方便，性能稳定，运行费用低，不耗酸、碱，相应的腐蚀和环境污染问题也少；产品水水质稳定，无忽高忽低的波动，对电厂锅炉及汽轮机的正常运行极为有利。
　　我公司反渗透除盐装置建成投产，反渗透膜元件选用普罗名特CPA3-8040型膜元件，改造后共174只膜元件，系统进行二级除盐处理，一级处理分成两组膜堆分别为一级膜1#堆，共12个膜桶72个膜元件；一级膜2#堆，共8个膜桶48个膜元件；二级处理为一组膜堆，共9个膜桶54个膜元件。
　　1、化学车间工艺流程
　　原水→换热器→袋式过滤器→超滤→预处理水箱→袋式过滤器→高压泵→一级膜堆→除碳器→中间水箱→袋式过滤器→高压泵→二级膜堆→外送
　　2、反渗透系统维护及化学清洗
　　针对影响反渗透性能的因素，从投运开始根据运行及水质需求逐渐改进并制定了合理的工艺参数，包括膜堆进水水质（SDI值<3.5）、操作压力、水通量、温度（25℃）、回收率等，根据锅炉用水供需平衡对反渗透膜堆设计了4种调整方案，供运行人员对膜堆进行调整，解决了运行初期膜堆不能连续运行等控制难题，大大降低了因间断运行，导致预处理系统水质波动、水耗、电耗超高，工作人员劳动强度大等缺点。
　　目前通过对工业进水的pH值、电导率的监控，设定阻垢剂的加药量等，保证膜系统的安全稳定运行，从而延长反渗透膜系统运行周期。达到运行周期后，反渗透膜系统会出现结垢、污染现象，致使水通量降低、脱盐率下降、制水成本升高。因此在日常运行过程中，通过对阶段性控制参数建立详细的数据档案，及时准确地判断膜堆的运行工况及化学清洗周期，同时根据各段的压力上升趋势来确定污染情况和化学清洗药品的种类。
　　2.1膜系统满足以下条件时进行化学清洗
　　产品水质降低10%～15%；盐透过率增加10%～15%；使用压力增加10%～15%；RO各段间的压差增加明显；在正常压力下如产品水流量降至正常值得85%～90%。
　　2.2化学清洗工艺的确定
　　通过近几年来对污染物的分析及摸索，确定了车间反渗透系统的一般化学清洗药品，它们是：酸洗为柠檬酸，用氨水调节pH值，碱洗为乙二胺四乙酸二钠、十二烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠，用Na（）H调节pH值。在化学清洗过程中要求对进膜药液浓度、温度（35℃～40℃）、pH值（酸洗不低于2.0，碱洗不高于12.0，以免对膜元件造成损害，特别在温度较高时更应注意）、压力等进行严格控制，针对清洗液的颜色及pH值变化趋势确定进药总量，使其低压下在浓水外侧充分清洗，直至清洗液与原液保持一致方可进入下一步骤循环、浸泡。根据循环、浸泡后的pH值变化趋势确定化学清洗结束时间。进入低压冲洗阶段，在冲洗彻底结束后投入运行，观察运行效果，总结相关数据，指导下一步的维护措施及改进办法。
　　由于运行维护得当，目前膜堆的化学清洗周期控制在一级膜堆六个月，二级膜堆一年以上，完全达到最佳设计。且针对公司进水水质特点总结了一套成熟可靠的化学清洗方案，使其完全可以达到恢复膜堆性能的作用。
　　2.3反渗透装置的停用保护
　　反渗透装置短期停运期间，应每隔12～24h对反渗透膜组件进行冲洗，冲洗时间约3min。
　　在正常情况下，反渗透装置的停用不得超过72h，停用期间每天用反渗透产品水进行一次冲洗，冲洗时间3min。停机时的低压冲洗，排除压力容器中的浓水，防止空气进入。冲洗时不能含有任何化学药剂，尤其是阻垢剂。
　　在反渗透装置停运期间，周围环境温度不得低于5℃，防止压力容器内溶液冻结，也不得高于45℃，避免膜降解加速。系统停机期间，温度保持在5℃～45℃之间。低温有利于膜元件的保存，但应防止系统结冰冻结。
　　在条件允许情况下，为了确保能避免微生物在系统内繁殖，可以用含有1. 0%亚硫酸氢钠的溶液冲洗反渗透系统，如果同时用这种溶液浸泡膜元件，效果更好，重复冲洗周期也将相应延长。
　　3、反渗透系统的改造
　　3.1改造原因
　　3.1.1膜元件更换原因分析
　　近几年在运行过程中发现膜堆出力不足现象日益严重，膜堆初始运行状态下，在25℃时高压泵前端进水压力为8～9kg，膜堆制水量为60t，为满足生产供水需求改造前压力调至14kg，制水量为52t，同时温度已提高至28℃，而高压泵压力上限为15kg.已无法继续增加；同时各段出水水质恶化，化学清洗频次增加。在对单个膜桶进行逐个水质分析过程中，不难看出，改造前一级膜堆各项水质指标逐年下降、脱除率逐年递减，出水水质已不能满足二级膜制水要求，从而也影响二级膜堆制水率及出水指标。
　　二级膜堆為反渗透系统的二级处理，改造前二级膜出水各项指标脱除率迅速下降，同时由于前端一级膜堆出水水质较差，二级膜也受之影响。其次由于二级膜出水出现硬度，而硬度指标对锅炉产生影响较大，则对膜桶进行内部检查，发现膜元件老化严重，内部出现裂纹，端头变形、爆裂等情况，从而可判断二级膜膜桶已受损严重。通过数据及现象分析确定将反渗透一级膜1#堆及二级膜所有膜元件进行更换。
　　通过严寒期水平衡数据表明，改造前二级膜出水量按每小时55t计算，可以满足锅炉用水需求，而此工况下，出水水质较差，长时间运行影响锅炉热效应，不利于锅炉经济运行。因此为保证公司内部供水平衡和经济运行将二级膜进行扩容，且扩容2根膜桶共12根膜元件。
　　3.2改造后效果
　　通过更换一级膜l#堆及二级膜膜元件和扩容二级膜堆，公司化学车间从水质各项脱除率及用水需求上得到很大改观。此次更换的膜元件为海德能公司CPA3系列产品，此系列膜元件是在低压操作运行时，实现兼顾高脱除率和高透水量的复合聚酰胺反渗透膜，该膜具有卓越的去除Si02、TOC的能力，且系统压差大幅度降低并提高耐污堵性能。
　　4、结论
　　通过本次反渗透系统改造，经使用后各项性能达到预期要求，保证整个热力系统的安全稳定运行。