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城市中水回用中膜污染分析及对策

时间:2021-04-07 07:43:41 来源:工业水处理 作者:牛

以反渗透脱盐技术为代表的膜处理技术已成为过去30年新火力发电厂水处理的首选,随之发展起来的全膜处理工艺在电厂中也得到广泛应用。在膜技术广泛应用的同时,由膜污染引发的生产问题也随之增多。

随着国家对环保要求的提高和对城市中水回用的推行,越来越多的已建电厂将锅炉补给水的膜处理工艺列入技改项目。城市中水污染性高,在其回用过程中,多家发电企业的化学制水系统和循环水系统频繁出现问题。

1 系统概况

某火力发电厂发电机组的补给水处理工艺为:

城市中水→中水处理系统→清水泵→生水加热器→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→反渗透保安过滤器→反渗透装置→中间水箱→阳床→阴床→混床→除盐水箱。

中水处理系统来水为城市污水厂二级处理出水,水库来水为备用水源。

近年来,由于城市污水厂二级处理出水水质较中水处理系统进水设计值有较大改变,电厂在实际生产运行中采用污水厂来水与水库来水的混合水。中水处理系统工艺流程见图 1。

 

图 1 中水处理系统工艺流程

补给水处理系统中的超滤膜组件为科氏中空纤维膜件,处理装置采用内压错流过滤,每套装置额定进水流量为120 m3/h,产水率设计为90%,出水淤泥污染指数(SDI)≤2;反渗透膜组件为陶氏螺旋卷式膜件,处理装置采取一级二段处理方式,每套装置额定出力80 m3/h,回收率控制在75%。

2 膜处理设备压差异常

2018年7月,电厂开始增大城市中水用量,超滤和反渗透设备出现压差上升趋势。至2019年3月,超滤跨膜压差上升至0.1 MPa,反渗透跨膜压差上升至0.2 MPa,严重影响了制水水质和水量。

检查发现,超滤膜装置的进水端面覆盖有一层暗棕色黏泥,有腥臭味,其灼烧减量为71.2%,XRF分析表明,其主要成分为钙、铁及硅的化合物,判定超滤膜存在有机物、微生物和无机盐混合污染;反渗透膜元件表面有白色晶体,其中二段末端膜元件质量增重约15 kg,刮取的白色晶体样品能够全部溶于稀盐酸,并有大量气泡排出,判定其主要成分为碳酸盐。

为恢复设备性能,进行了在线化学清洗,清洗工艺为碱洗→杀菌→酸洗→碱洗。投运后,设备性能恢复,但反渗透保安过滤器滤芯使用周期仍不足1个月。检查发现滤芯表面显深棕色,局部有黑色斑块。

3 膜处理设备污染分析

3.1 反渗透预处理水质分析

膜处理设备严重污染,说明中水处理系统出水不合格。反渗透预处理各项目水质分析结果见表 1。

表 1 反渗透预处理各项目水质分析结果

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