摘要：在进行电厂水处理中，会应用到超滤-反渗透系统，在应用的过程中需要时刻注意它的运行维护以及管理，为了可以稳定超滤的产水量，并有效的维护该系统的使用寿命，本文针对电厂的水处理情况，并结合自身的工作经验，对可能影响到该系统运行的因素和问题，展开深入的剖析和研究，在此基础上阐述了该系统在实际应用当中的运行维护措施以及管理经验，进而促进发电厂工作的顺利开展。
关键词：电厂；水处理；运行维护；超滤-反渗透系统
引言
电厂水处理技术，伴随着社会经济的发展，受到了极大的推动作用，也促进了该系统更新换代的速度。这一系统的出现，可以追溯到20世纪初，通过对一级除盐+混床离子转换系统的改造，诞生了该系统。它有着很强的适应性，为发电厂的正常运作提供了很大的方便，由于这一系统出现的时间并不是很长，相关技术还有待完善，所以在运行的过程中，还存在着一定的弊端和漏洞。正是在这样的背景下，本文对电厂水处理应用中该项系统的运行维护及管理，进行深入的分析和研究，而这项研究有着非常的理论价值和现实意义，它也是当前相关技术管理人员以及研究员，所面临的一个重要问题，需要及时的进行完善和补充，进而促进我国电厂事业的发展。
1 超滤-反渗透系统的相关论述
该项系统的工艺流程会涉及到诸多的环节，包括工业水泵出口-变空隙过滤器-叠片过滤器-清水箱-淡水箱-一级除盐+混床离子转换系统等。这一系统在对电厂的水处理系统进行相关补给水量的同时，还对电厂的供暖设备、锅炉等进行补水，使他们可以在水量充足的情况下，进行正常的工作，从而保障电厂各项机器设备的安全，并延长该项系统的使用寿命。根据相关调查研究发现，随着这一系统中渗透膜的运作时间的逐渐增加，它的产水量以15%的速度，呈现出逐年递减的趋势[1]。很显然，电厂在应用这一系统之后，取得了很好地经济效益，在一定程度上减轻了电厂工作人员的工作量，使他们负担有所减缓，这对电厂的良性发展，有着重要的促进作用[2]。
2 电厂水处理应用中超滤-反渗透系统的运行措施
反渗透（RO）的有效的应用是以超滤（UF）系统引入及运行为基础，所以反渗透大多使用超滤装置，为近前置预备处理设备，提供充足可靠地进水保证。从运行的角度来看，保障其经济性以及可靠性，有着重要的意义和作用，系统达到最佳的出力数为400t/h，是以离子交换器的出力为主要依据。为实现最佳的效果，要求至少有4台超滤装置，提供不少于560t的反渗透进水量，每台平均的进水量应该保证在140t左右。UF的运作机制以及处理设备较为简便，对其进水保障性不高，非常容易受到外界因素的影响，所以保障该系统稳定运行的关键，便是管理的核心任务[3]。
2.1 超滤运行指标的确定
有效控制RO离子交换系统稳定运行的前提，确定UF运作的最低出水量，并根据系统的经济运行出力情况来确定。受到经济运行条件的限制，原离子交换系统的设计出力和效果，会受到一定的影响。本厂300MW机组，水处理系统的经济运行出力效果为380-400t，按照反渗透运行参数来确定，要求至少有4台超滤装置，提供不少于560t的反渗透进水量，每台平均的进水量应该保证在140t左右。膜透水通量是判定UF膜分离性能的一个主要参数，也需要根据原水水质，并按照通量伴随压力的变化情况，制定出相应的指标。所以在确定UF最低出水量的同时，还需要根据UF的截留率以及系统所可以提供的可靠进水压力，进而确定UF稳定运行的最低出水量时的超滤进进水操作压力。所以电厂的单台UF装置的进水操作压力0.10MPa下的最低出水量为140t，这也是电厂UF稳定运行的重要指标[4]。
2.2 超滤产水量的影响因素
2.2.1 超滤的过程
原水在外部压力的作用下，通过管内外的流通，在由溶剂或是小分子溶质通过膜，进而的形成UF液体，在这个过程当中，原水成为浓缩液的，以达到少量溶质与溶液分离及浓缩的目的。UF过程可以分为动态过滤的过程，通常情况下，膜不会被堵塞。可是随着该项系统的不断完善和发展，以及时间的增加，膜会以为大量过滤物或是杂质，进而出现堵塞的现象，导致通水量较少[5]。所以UF自身的特征，关系着其是否可以稳定运行。
2.2.2 水质的变化
为了可以有效的保证超滤装置的正常运行，对进水的水质有着严格的要求，水质的浊度经过15μ过滤之后，应该小于或是等于1.5NTU；颗粒不大于15μm；而且水的浓度应该不大于6%；水的温度在6-45℃之间；水的回收率保持在85%-95%之间；pH值是3-15；压力值最高不大于0.30MPa，正常使用0.10MPa-0.25MPa[6]。
水质发生异常，主要有两种表现，一个是进水中含有大量的悬浮颗粒物，猪浊度明显超标，另一个是有机物的含量有所增加。在雨季的情况下，电厂的水量会明显的增加，特别是地下水会出现浑浊的现象，而且水中会含有大量的泥沙或是杂质，无法通过过滤系统进行大面积的过滤。所以，超滤进水当中的杂质机会增加，如果杂质当中含有大量的泥垢或是大颗粒的杂质，就会导致过滤系统出现故障，使进水的浊度增加，UF产水量急速下降。进水当中的有机物含量增加，主要来自于地表的水资源。因为电厂的地下水系统与地表水系统，有着大量的连接点，连接点在不紧实的情况下，受到外部作用力的影响，就会使生水掺杂到地表水当中，进而导致超滤进水中混入大量的有机物。而且地表水掺杂到生水中，从外观来看，生水不会发生明显的变化，也很少会出现浑浊的现象，所以在使用的过程中，很容易对超滤装置产生影响。
2.3 超滤产水量稳定的措施
2.3.1 恢复性的措施
这种措施是指对已经受到影响，而且产水量显著下降的UF，采取及时有效的恢复性措施，使其可以恢复到正常的产水量，进而对UF进行有效的清理[7]。
表2-3-1 UF清洗前后的效果比较
由表可知，UF在清闲前后，发生了巨大的变化，清洗前，它的运行压力为0.12-0.28MPa，而清洗后的运行压力则为0.08-0.11MPa；清洗前的产水量为90-110t/h，清洗后的产水量则是120-140t/h；清洗前膜的颜色比较暗，而且管子的内部含有大量的沉淀物，清洗过后，膜的颜色变亮，管内的沉淀物数量也有所下降。所以说稳定超滤产水量的恢复性措施，可以有效的在稳定中，提高超滤的产水量。
2.3.2 预防性的措施
预防性的措施主要有三种。第一，在装置运行的过程中，使用定期逆向水力反复冲刷的方式，将膜中的过滤物或是有机物，进行及时的冲洗。并按照进水水质的变化，有效的调整冲击的时间点以及间隔点；第二，加装进水检测表，对进水的情况进行全方位的实时监控，当发现水质时，可以及时的进行解决，从而保证水质的浊度在规定以内，还可以使用在线浊度仪，对污染较大的水质，进行有效的处理，及时停止运行相关的装置的，进而保证浊水源，不会影响到超滤产水量[8]。
3 有效延长超滤-反渗透系统的寿命
反渗透技术，可以对电厂的进水进行深层次的过滤，十分的高效，可以保证稳定的产水量，极大的降低了电厂日常的维护费用，还可以避免在实际应用当中，因为操作不当所来带的一系列不良后果，进而提高这一系统的使用寿命。
3.1 控制进水的质量
预处理效果的稳定，是控制反渗透供水的关键。所以应该根据电厂的实际情况，建立健全一套完善的超滤-反渗透系统，并使这一系统可以在稳定运行的情况下，保证超滤产水量，有效的降低电厂的各项费用支出。与此同时，完善电厂反渗透系统进水污染的监测设备，进而有效的调整各项指标，提高该系统运行的有效性，并通过实际运行的状况，将污水指标控制在2.0以下，从而保证进水的质量，通过合理控制进水的质量，可以确保超滤产水量达到相应的标准，进而有效的延长超滤——反渗透系统的使用寿命。
3.2 运行维护的防范手段
3.2.1 停止运行的维护措施
为了保证装置在停止运行下，可以有效的维护装置的安全和使用，应该加强对有机物或是污染物的结晶，进行有效的控制，避免与生物接触从而引发各类污染的滋生，所以应该针对膜和装置的运行情况，有针对性的选择恰当的保护方法。电厂在处理自身锅炉补给水和冬季供暖补水任务的同时，还需要对进水进行有效的清洗，进而保证停止运行的时间，不会超过一天，可以采用给水的方法，进行有效的清洗，如规定关闭相关设置前应该停止投放阻垢剂，并将水压逐渐降到0.4MPa，使用预处理的水进行冲洗，时间为13分钟左右；在停止运行的过程中，每经过6个小时冲洗一次，严格控制清洗的时间以及清理的各个环节，在确保机器设备安全的情况下，进行合理的清洗工作。
3.2.2 错误操作的预防
有效的预防各种常见错误，可以保证防渗透系统，在规定的使用年限中，延长使用寿命。电厂常见的错误操作主要有以下几种。第一，设备在启动的过程中，压力的提升速度加快，尤其是在装置排空之后，在进行重新启动时，内部的空气还没有快速的排出，留有大量的残余，便进行快速的升压启动，从而导致相关设备发生故障；第二，在设备停止工作之后得，快速降低压力做的不是十分的到位，特别是冲洗工作，还不是十分的完善；第三，对机器设备的冲洗水源当中，含有大量的化学试剂，所以预处理的效果还有待加强；第四，浓开门没有打开，或者是打开的程度有所欠缺，便进行提升压力的启动装置。这些常见错误的出现，使相关机器设备在运行的过程中，出现严重的阻碍，从而对该系统的使用寿命有所降低，为此应该提出正确的解决措施。如采用变频高压装置的，在启动设备时，可以根据频率的变化，适时的调整压强，使设备在不受到影响的情况下，安全的启动和运行；采用固定门一次开度的，二次门全关、闭的操作，二次门不开便无法启动高压装置，从而延长设备的使用寿命。
3.3 清理工作
清理工作对延长超滤-反渗透系统的寿命，同样有着至关重要的作用。反渗透，膜作影响超滤产水量的重要环节，它的表面不可避免的会产生大量的杂质和有机物，对超滤装置产生重要的影响。所以对其进行有效的清理，可以极大的延长其使用寿命，在清晰的过程中，应该采用有针对性的方式，并对系统设备进行及时有效的清洗工作，从而保证机器设备可以更加有效的开展工作。
3.3.1 及时清理系统设备
电厂应该针对实际情况，对相关设备进行及时的清理工作，并根据预处理设备的状况，采取行之有效的清理工作。第一，制定具体的时间，平均每年对电厂的预处理设备进行有效的清理工作；第二，确定相应的清理标准，如反渗透膜在受到污染之后，把它现阶段运行的数值与投放运行之初的数据，进行了两两比较，并从中发现相应的差异，当产水量在16%左右，通过校对，压力的差值为16%，或者归一过后的盐量为16%时，就应该进行设备的清理工作。
3.3.2 选择针对性的清理方式
针对性清理方式的关键是化学制品的选择工作，通过相关的试验进而确定合理的配比。第一、对反渗透膜上的污染物进行SDI测定，抽出6μm的过滤物质，进行仔细的鉴定和对比，并从中发现差异；取出少量的膜单元，对其表面进行鉴定和分析，并得出相应的结论；第二，通过上述数据信息的分析和匹配，对结果进行有效的分析，对膜的类型以及材质进行比对，然后选择相应的化学药品试剂。匹配药品试剂之后，便对设备进行有效的清理。可以采用顺流清理或是逆流清理的方式，对机器设备进行有效的清理，可以在机器设备运行的过程中，对其进行清理，借助机器运转的作用力，省去清理的时间，至于对那些比较顽固的污染源，则需要使用逆向的清理方式，但经过多次的清理工作的状况来看，顺流清理的效果，要明显优于逆流清理。所以在机器设备进行清理时，应该根据设备运行的实际效果，选择适应的清理方式。
结语
综上所述，这一系统在电厂水处理的过程中，应该注意超滤-反渗透系统的运行和维护，它的要点是稳定UF运行产水量为运行的管理中心，综合使用各类的运行管理措施，进而有效的保证该项系统的正常运行，进而满足的反渗透系统的可靠运行；延长膜的运行寿命需要注重各类运行维护措施，进而避免膜的劣化和损害，进而起到对该系统的运行维护管理。
参考文献
[1]田晓锋.在电厂水处理应用中超滤-反渗透系统的运行维护及管理分析[J].中国新技术新产品,2014(23):93-93.
[2]梁军昌,谢方磊,徐德亮.超滤-反渗透系统在电厂水处理应用中的运行维护与管理[J].电力科学与工程,2008,24(6):25-29.
[3]陈霞.超滤反渗透系统在电厂水处理的应用[C]//膜法市政水处理技术研讨会.2010.
[4]霍东.基于反渗透装置在电厂水处理中的应用分析[J].化工管理,2013(10):67-68.
[5]毛正平.超滤反渗透在热电厂锅炉补给水处理系统中的应用[C]//全国电力行业cfb机组技术交流服务协作网年会.2008.
[6]刘英.电厂锅炉补给水处理系统中超滤及反渗透技术的科学运用[J].科技经济导刊,2015(7).
[7]高红.超滤及反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用[J].工程建设与设计,2015(4):93-95.
[8]谢春生,张小平,黄瑞敏.反渗透技术及其在我国电厂的应用和发展趋势[J].热力发电,2006,35(7):7-10.
作者简介
魏冬梅（1984-），女，汉族，籍贯：山东临沂，学历：大学本科，职称：热能工程助理工程师，研究方向：火力发电厂化学水处理。
论文作者:魏冬梅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：超滤论文; 电厂论文; 系统论文; 反渗透论文; 产水量论文; 水处理论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第16期论文;