摘要：提高原水预处理产水品质是海水淡化反渗透处理过程中必不可少的环节。本项目原水预处理产水间断性合格，在基于絮凝沉淀池产水浊度＜3NTU浊度合格的情况下：按设计要求澄清水流经过滤器加药点管道混合器直流混凝PAC、PAM进入过滤器； SDI值（污染指数）合格率低下；且出现运行周期短、制水量少现象。过滤器不能正常投运海水淡化系统，是阻碍预处理产水进入RO系统的瓶颈；为此项目管理部要求在满足原水预处理产水供给量的同时，对产水质量提出了达到设计要求，对产水质量的考核更是日趋严格。如何在现有设备、仪表基础上改造和升级产水的净化水平、提高产水能力和更佳的出水品质成为玛拉扎瓦项目化学专业的迫切任务。
关键词：优化，浊度，SDI值，PAC、 PAM，周期制水量
1 引言
采用生产性试验与模拟试验相结合的方式，对源水——“苦潮水”抽样化验分析、絮凝沉淀预处理加药研讨、过滤器反洗等制水环节进行了运行优化研究。通过改变加药点、优化加药量进行对比试验。根据源水水质变化，适时调整加药量，提高了预处理产水质量和过滤器周期制水量，满足了设计要求。为玛拉扎瓦项目创造了良好的经济和社会效益，为其他采用复杂源水的预处理提供了实用的运行和管理经验，为设计部门提供了实际运行参数。
2 运行现状
2.1 提出问题
针对源水产水不稳定和絮凝沉淀池产水浊度＜3NTU的情况下，按设计要求澄清水流经过滤器加药点管道混合器直流混凝PAC、PAM进入过滤器；SDI膜片有黑色、黄色或淡黄色沉淀物，SDI值（污染指数）合格率低下；且周期制水量达不到设计要求。本项目对苦潮水加药点、加药量进行分析、优化继而提高过滤器产水能力和质量是化学专业亟待解决的问题。
2.2 分析问题
2.2.1对源水重新进行取样分析、对比研讨：
重新在印度尼西亚达兰湾支流的 Dondang 河水水源进行分点、分段观察取样的过程中发现，上、中、下游的水源浑浊度、电导率、有机物变化频繁，水质分布并不均匀，水质波动明显。又由于水源点靠近河流入海口，受海水倒灌影响较大。从电导率、浊度、PH值的数据变化趋势对比分析，原水不是稳定的单质水源，而是即有河水浊度高、有机物高、水质高浊度的特征；也具有海水低浊度、含盐量高、胶体高特点，水源多样性复杂性。又因原水味道又苦又咸，水质波动与潮汐有关，顾名思义“苦潮水”。
依据数据表明：原水含盐量、PH、浊度、导电率指标变化比较频繁，需要预处理系统及时作出调整。正确把握原水的特性、设计并选择合适的预处理工艺流程是非常重要的。
2.2.2如提高过滤器周期制水量，过滤周期的延长必然会导致滤料层截污量的上升，因此保持良好的反冲洗效果也是十分重要的。对过滤器进行空白试验，发现双介质过滤器出口SDI膜片有微小颗粒残留物，活性炭过滤器出口SDI膜片有黑色残留，发现有滤层乱层、反洗不彻底、膨胀率低、反洗强度不够等现象。
2.2.3对源水PAC絮凝剂、PAM助凝剂进行实验室模拟试验。絮凝剂为聚合氯化铝、助凝剂为聚丙烯酰胺。配制1%絮凝剂及0.01%助凝剂，取不同时间段的源水，分别同时加入和先加絮凝剂搅拌15～20s后加助凝剂顺序加入不同剂量的PAC、PAM量，静置，观察矾花情况及上部清液，模拟实验室混凝效果。
模拟试验结果表明：絮凝剂和助凝剂最佳加药量为：絮凝剂20～30mg/L，助凝剂0.8～2mg/L。
通过对絮凝反应沉淀设备实际运行情况，针对助凝剂反应时间不够，把加药点进行了针对性调整，取消了原助凝剂加药点位置在第一反应池的加药点，改为第二反应池加药点，将原设计点的反应时间延长在反应时间为15～20s。混凝效果有良好改善趋向，矾花效果明显，有利于原水的净化提高了产水质量。
2.2.4 为了保证反渗透系统可以稳定运行，对预处理系统的严格与处理就必不可少。在实际运行时按设计要求澄清水流经管道混合器直流混凝对过滤器预处理加药：PAC絮凝剂4PPm和PAM助凝剂4PPm时， 测定SDI值（污染指数），SDI膜片有絮凝剂沉淀物生成；SID合格率低下，周期制水量难以达到设计要求。
上述现象说明，澄清水经管道混合器进行过滤器直流混凝加药PAC、PAM时，絮凝剂和助凝剂不能彻底吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花；再经多介质过滤器、活性炭过滤器彻底将大颗粒矾花除去。也就是说因絮凝剂助凝剂反应时间不充分，滤层不能完全截留絮凝剂反应物。从而使SDI膜片有残留絮凝剂沉淀物。
当沉淀物进入反渗透膜系统，这些物质可能会在膜表面堆积，若原水中含有微生物，它的繁殖会导致更严重的后果。
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2.3解决问题
2.3.1 针对源水的水质波动大，出口浊度不能稳定控制在＜3NTU的状况，在原水入口母管处增加在线浊度仪表，同步每小时采样分析原水PH、电导率。根据原水水质变化规律，适时、及时调整絮凝剂、助凝剂加药量的方案。使之无论在河水特征明显的高浊度水还是低浊度高含盐量的海水特征明显的原水进入均能满足原水絮凝沉淀设备产生浊度＜3NTU的要求。
混凝沉淀是净水处理的重要环节，其运行好坏直接影响到澄清水池产水效果和过滤器产水水质。我们针对絮凝沉淀净水设备的控制方式提出了，两台絮凝沉淀设备轮换制水，保持澄清水池的澄清水先静止后投运的优化方案，很好地确保了絮凝沉淀池澄清水池水质。
另一方面，从两个絮凝沉淀池进水量和澄清池出水浊度变化趋势看，水量越大，出水的浊度也越高，分析原因主要是由于固液分离区的上升流速变大引起的。为了防止大水量情况下的“跑矾花”和“翻池”现象，通过合理的排泥控制好池内的泥渣浓度显得十分重要。
当处理水量较小时，可适当延长大排泥周期，但为确保澄清池内泥渣浓度的稳定，同时防止澄清池底部及排泥管出现积泥现象。建议每24h进行与一次大排泥。
实际运行数据表明：利用现有设备、仪表的基础上，优化加药方式，合理沉静净化、控制排泥渣浓度、升级了产水的净化水平。
2.3.2针对如何提高周期制水量在实际运行实施过程中，我们严格反洗操作要点对双介质、活性炭过滤器进行反冲洗。避免发生调试人员不规范操作所致的双介质过滤器出口SDI膜片有微小颗粒残留物，活性炭过滤器出口SDI膜片有黑色残留。从而导致堵塞SDI（污染指数）膜片的现象发生。我们对反冲洗参数进行了针对性调整，将反冲洗时的一段式反冲洗过程改为手动阀门控制反洗流量、反洗强度以及膨胀率的三段式冲洗过程。
实际运行情况表明：较高的冲洗强度能更彻底地洗脱滤料表面的杂质，并及时随冲洗水排出；反之，若冲洗强度不足，即便延长冲洗时间，冲洗结束后滤料仍残余较多污染物，从而影响过滤器产水水质。过滤器反冲洗改为三段式冲洗后，在确保冲洗效果的同时也节省了冲洗水量。每次反冲洗可节省水80m3。
2.3.3针对直流混凝反应时间不充分，经分析决定把加药点进行了针对性调整，取消了直流混凝加药点提前至絮凝沉淀池末端（絮凝反应池的二次加药）——简称“二次加药”，延长了反应时间，絮凝剂、助凝剂能充分反应澄清水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，使其凝聚成大颗粒的矾花；从而沉淀在澄清水池底部。
为确保澄清水池底部的絮凝物不污染过滤器滤料，进而延伸了防护措施：对絮凝沉淀澄清水池进行定期排空，以防澄清水池出口端（澄清水泵的入口）被絮凝沉淀物污染出口水质，从而影响过滤器入口水质。
运行过程中我们发现过滤器出口SDI膜片在光线散射下形成“通路”现象。经分析为胶体物质。又考虑到助凝剂粘性较大，因此对助凝剂进行二次优化——停止二次PAM助凝剂的加药。经运行验证后，SDI值（污染指数）合格率明显上升。运行周期制水量由原来的运行最长11小时（50m3/h）到达失效点，提高到运行周期制水量27小时
（50m3/h），达到了预计的处理效果。
采用生产性试验表明：经过改变加药点和进一步优化表明：升级了过滤器产水的净化水平，提高了产水能力和更佳的出水品质，为项目创造了良好的经济和社会效益。
印度尼西亚属于高温多雨亚热带气候，在这种温度条件下，经运行验证PAC（固态PAC）投加量控制在10～12PPm（一次PAC加药投加量为5.2～7.5PPm、二次PAC加药投加加药量为4.5～2.0）、PAM投加量控制在0.4%～0.7%，其投加量是经济合理的。相比无优化的投加量。即减少了劳动强度、又节约了大量PAC、PAM投加药量的运行费用。
综上所述，经过对苦潮水的加药及优化以及各相关因素进行全系统的实际优化运行研究，证明这些优化运行方式具有较强的适应性、经济性，优化后的运行效果完全能达到相关的水质标准。
参考文献
［1］作者：黄成群 题名[电厂化学]。文集名：普通高等教育“十一五”规划教材.高职高。出版地：中国电力出版社 出版年：2007年12月 在文献中位置：在文献中的第二章.
［2］作者：罗桂东 题名[印尼Muara Jawa 2×27.5MW电站项目锅炉补给水系统操作维护手册] 出版年：2016年03月.
作者简介
辛爱君，工作单位：青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，职务：化学专工。
论文作者:辛爱君,张鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：过滤器论文; 浊度论文; 絮凝论文; 加药论文; 水量论文; 水质论文; 膜片论文; 《电力设备》2018年第20期论文;