（北方联合电力有限责任公司呼和浩特金桥热电厂 内蒙古呼和浩特市 010070）
摘要：超滤装置是水处理制水环节的重要设备，超滤装置的超压呲水、超滤膜污堵一直是影响超滤安全、可靠、经济运行的常见故障，通过对故障进行分析并提出解决对策，是火力发电厂化学专业必须解决的课题。
关键词： 超滤装置； 气动蝶阀；超滤膜；杀菌剂
超滤装置是化学水处理系统的重要设备，超滤装置因其具有高精度、长寿命、大通量、低成本而广泛引用。超滤装置的稳定运行直接影响化学水处理的除盐效果。运行过程中超滤装置常常会出现气动蝶阀开关不到位，滤膜压差大、出口压力低或产水量不足等故障。在此对该系统设备运行过程中常见问题进行了分析，并提出了解决方案，首先我们来了解一下超滤装置的工作原理。
超滤装置是用于去除水中大分子物质和微粒，在外力的作用下，溶液以一定的流速沿着超滤膜表面流动，溶液中的溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过超滤膜进入低压侧，而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，以浓缩液形式排出。在超滤装置中超滤膜元件作为一种精密的过滤器具，在运行过程中将污染物截留，并随着运行时间的增加污染会不断恶化，因此在运行工作中，超滤装置随运行时间的增加其产水率会下降。当正常压力下产水量降至正常值得10%-15%时，需要进行化学清洗，以保证产水量正常。
以我厂超滤装置在运行中常发故障为例，对超滤系统运行过程常见故障进行分析及制定解决方案。
一、超滤装置端盖呲水现象分析及处理
我厂超滤装置自2006年8月份投运以来，运行一直较为稳定，但随着设备运行年限的增加，自2015年以来在运行过程中多次出现超滤装置端盖密封处以及接口处漏水现象，现象在四套超滤装置均有出现。针对这一问题，我对水处理超滤装置2015年10月-12月供热期间缺陷进行了统计,根据缺陷统计:共停运检修9次,由于端盖及接口处漏水停运6次,阀门故障共停运检修2次，更换阀门2组，超滤反洗水泵声音异常1次。
（一）原因分析
1、金桥热电厂水处理方式是采用加热生水经叠片过滤器、超滤、反渗透预脱盐后，再经一级除盐加混床处理。超滤装置共四套，超滤膜为中空纤维膜，截留分子量为10万道尔顿。
超滤装置漏水问题进行现场分析，其一是因为超滤装置设备老化，运行过程中，管道及端盖处漏水，设备损耗老化是不可避免的。 另一方面由于系统长时间超压运行，漏水严重。针对系统超压我们进行现场分析。
首先我们对叠片过滤器的进出口压力进行观察，通过运行日报表抽查,记录压力未出现异常，排除了由生水泵及叠片过滤器引起的压力异常造成超滤装置端盖漏水。
其次对超滤运行方式进行分析，系统运行时都采用对角运行方式。运行方式为： 上进制水:20min、下进制水:20min、下反洗上排：15s、上反洗下排:15s、上正冲:15s、下正冲:15s、延时：10s。通过现场观察，在运行中经常出现超滤系统憋压、超压现象，通过逐一排查，发现超滤装置气动蝶阀有动作迟钝、开启不到位的现象。
超滤装置阀门均为气动蝶阀，对角运行方式时进行阀门切换, 发现在阀门的转换过程中，出现上一步阀门已关闭，而下一步阀门还未打开或未完全打开的现象，这样会造成超滤系统憋压、超压。特别是在超滤反洗过程中，超滤反洗压力远大于超滤正常制水压力，超滤端盖漏水更为严重。
4、对超滤装置故障蝶阀解体检查发现，超滤装置蝶阀执行机构中的橡胶薄膜老化，有龟裂现象，阀门气缸含水、执行机构腐蚀。
蝶阀所用气源来自空压机房的空压机，并在水处理单独配备压缩空气灌，以提供水处理系统各气动阀门的开关所需动力。通过逐级排查，发现水处理压缩空气灌排污门排污管道不畅，定期排污工作执行不严。最终由于气中含水量大导致蝶阀内部执行机构腐蚀，阀门开启不畅。
（二）针对气动蝶阀故障制定了处理方案：
1、对水处理压缩空气罐排污管道进行清理，并更换了阀门。每天定期对空气储罐底进行排污，同时在空气储罐底部的排污管道的保温层内加设伴热带，保证排污正常进行。设备启动前定期先检查水处理空气储罐压力，保证压力在0.6MPa以上。
2、修改转换阀启闭程序，在阀门切换过程设定延时，以保证阀门的足够开启时间，不发生超压现象。
3、在超滤产水管道上分别安装安全阀，当出现超滤系统流向切换阀转换运行时系统瞬时憋压，当压力超过0.2MPa时，安全阀开启泄压，保证超滤安全运行。
4、定期检查碟阀间体内壁耐压耐腐情况和阀座是否松弛，检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，损坏严重的阀芯应予更换，检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化，是否有龟裂现象。
效果：经过一段时间运行，超滤装置启动蝶阀开关正常，超滤装置未出现呲水漏水现象，能够使超滤装置保持长期稳定运行。
二、超滤装置运行期间压差异常升高分析及处理
我厂化学水处理超滤装置从2016年8月开始，运行超滤装置压差有升高趋势，产水率逐渐下降，不能满足反渗透进水需要，直接影响制水的连续运行。
通过数据分析，从超滤装置运行参数的趋势看，8月份后膜压差逐渐增大，产水量下降。对超滤装置进行反洗，反洗水质混浊。
对超滤膜元件解体检查发现在超滤膜出水管道内壁有黄色或白色的污染物，这些污染物摸起来有些黏滑，对这些污染物进行的实验室化验，发现有机成分含量较多，证明了有机物、微生物污染的存在，造成超滤膜压差增大，产水量下降。
(一)、超滤膜污堵、膜压差大原因分析
1、来水水质变化的分析
我厂原锅炉补给水水源以金河水厂的引黄入呼水，地下水作为水源。在2016 年6月调整为采用呼和浩特辛辛板污水处理厂的城市中水经中水岛弱酸阳床处理后作为水源，以下为黄河水与中水出水水质对比表（表一）：
对比黄河水与中水岛弱酸阳床出水，可以看到水质的区别主要是：CODmn增加,因中水岛的补充水采用的是城市中水，其残留的有机物和微生物含量大。
2、水质改变后加药调整量分析
针对投运中水后，水质发生变化，其微生物和细菌含量增多，由于细菌与其他微生物被膜截留，繁殖速度极快，这些原生物及其代谢物质形成一种粘滑的污染物质紧紧粘附于膜表面上，直接影响到膜的透水能力和透过水质量。使用黄河水时，只有在超滤装置反洗时投加
杀菌剂，使用中水后，根据水处理补水量的大小，在生水箱入口管设立杀菌剂加药点，确定加药浓度，杀菌剂投加浓度为3-4ppm（按3ppm计算），溶液浓度为10%，比重为1.13，超滤反洗水中投加浓度为6-10ppm(按10ppm计算)。
1）首先对杀菌剂（NaClO）加药系统加药量进行分析：
生水总管路上杀菌剂（NaClO）加入量计算：
杀菌剂加入体积流量：150×3∕1000∕0.1∕1.13=4.0L/h
超滤反洗管路上杀菌剂（NaClO）加入量计算：
杀菌剂加入体积流量：120×10∕1000∕0.1∕1.13=10.6 L/h
杀菌剂（NaClO）计量泵的行程试验：
试验测得杀菌剂（NaClO）计量泵的冲程为:1号泵冲程为7% ,；2号泵冲程为20%；#3泵冲程为35%。根据计算浓度及对加药泵试验得出泵的出力可以满足加药需求。
3、对杀菌剂（NaClO）加药罐内配比浓度进行分析：
通过浓度测定，发现杀菌剂药品有效氯浓度只有4%，远远没有达到10%的要求。有效氯浓度过低，杀菌剂效果不佳。次氯酸钠贮存为桶装储存，由于内药液放置时间过长，有效氯浓度过低，达不到杀菌效果，导致附着在膜表面的微生物不能有效清除。
通过试验及分析，发现导致超滤膜污堵的直接原因是由于杀菌剂（NaClO）浓度降低，导致杀菌剂投加浓度达不到3-4ppm，未能有效全部杀死中水中的有机物和微生物。
（二）、采取措施
1、每次对来厂杀菌剂（NaClO）进行取样化验，保证其浓度及各项指标合格。将原来半年进药周期改为1月一次，避免长期存放导致其浓度下降。
2、每次加药前，依据补水量进行严格计算，并在加药后及时对罐内浓度取样化验，保证其浓度合格。
3、对桶装杀菌剂（NaClO）低温、避光储存。
4、超滤装置运行及反洗过程中，加强对次氯酸钠加药泵的出力及反洗流量的监测，保证泵的出力可以满足加药需求。
效果： 通过以上措施的现场执行，我们对叠片过滤器分体检查，同时对产生污堵的超滤膜进行化学清洗，膜压差产水量恢复正常，运行状况良好。为我厂采用中水制水的节能降耗及冬季安全供热奠定了坚实的基础。
结束语
解决超滤装置在运行中由于水质变化等引起的出水量下降，超滤膜污堵等问题，保证超滤装置的安全、可靠、稳定运行，对于火力发电企业，尤其是对目前采用中水作为锅炉补给水的企业来说，是尤为重要的。
参考文献
[1]黎影, 超滤系统应用过程常见问题分析.河北煤炭,2010.5
[2]姜 涛 潘晓宝 超滤膜爆破原因分析和处理对策《宁夏电力)2010年第一期 呼和浩特金桥热电厂化学运行规程 2006.7
作者简介
陈静（1976-）女，化学水处理技师 现在呼和浩特金桥热电厂运行部从事化学运行工作。
论文作者:陈静,刘建生
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：超滤论文; 超滤膜论文; 装置论文; 杀菌剂论文; 浓度论文; 水处理论文; 阀门论文; 《电力设备》2017年第31期论文;