电厂超滤装置的化学清洗.pdf

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2007年6月
吉林电力
第35卷第3期(总第190期)
Jilin Electric Power
Vol35 No.3(Ser. No 190>
电厂超滤装置的化学清洗
Chemistry Cleaning of Ultrafiltration System in Power Plant
衡世权,黄立祥?,王冰3
(1.吉林省电カ有限公司电力科学研究院,吉林长春130021;
2.吉化集团丙烯睛厂,吉林吉林132021;3,大唐长山热电厂,吉林松原131109)
摘要:介绍了超滤装置的工作原理以及物理水冲洗、化学清洗2种超滤装置清洗方法,通过对超滤元件做动态试
验,确定了物理水冲洗与不定期化学清洗相结合的清洗工艺,清洗结果表明:物理清洗能有效地缓解膜污染,延长
化学清洗周期,化学清洗基本恢复了膜的渗透通量,水回收率达到85%的设计要求。
关键词:超过滤;水预处理;化学清洗
中图分类号:TK223.5;TM621.8
文献标识码:B
文章编号:1009-5306(2007)03-0031-02
早在1861年,A. Schmidt首次在过滤领域中2超滤装置的清洗
提出超滤概念。20世纪70~80年代,超滤技术高速
发展,应用范围越来越广。某电厂锅炉补给水预处理2.1物理水冲洗
就采用了超滤装置。由于设计使用锅炉补给水水源
超滤装置的清洗可分为物理清洗和化学清洗2
作为城市污水处理厂的出水,其水质达到种方式。物理清洗就是在线水冲洗,根据超滤装置的
GB8978-1996《污水综合排放标准》,但实际中使用进、出水压差或制水时间来进行在线水冲洗,如图1
的是地下深井水(电导率高达7000pS/cm),其水所示。
质远不如城市污水处理厂的出水,因此大大缩短了
超滤的清洗周期。现就该电厂超滤装置的化学清洗
反冲洗
作一介绍。
排污
膜
超滤产水箱
1超滤工作原理
原水
原水箱
Nacio
超滤( Ultra Filtration,简称UF)是溶液在压
反冲洗排水
力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔
图1超滤水沖洗装置图
到达膜的另一侧,而高分子溶质或其他乳化胶束团2.2化学清洗
被截留,实现从溶液中分离的目的。它的分离机理主
超滤装置在其长期使用运行过程中,水中的杂
要是靠物理的筛分作用。超滤分离时是在对料液施质使膜的分离性能下降,即产生膜污染。所谓污染是
加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜表面及微指被处理液体中的微粒、胶体粒子、有机物和微生物
孔的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机等大分子溶质与膜产生物理化学作用或机械作用而
械筛分作用等3种方式被超滤膜阻止,而水和低分引起在膜表面孔内吸附、沉淀使膜孔变小或堵塞,导
子物质通过膜。文中所述电厂的超滤装置采用中致膜的透水量或分离能力下降的现象。污染物质有
空纤维结构,切割分子量为10万道尔顿,可以去除胶体污染、有机物污染、微生物污染。因此,超滤装置
水中的胶体、悬浮物、大分子有机物等。
在使用运行过程中需要定期或不定期地对膜组件进
行化学清洗,以恢复膜的通量和截留率。
收稿日期:2007-02-15
作者简介:衡世权(1978-),男,从事电厂化学专业技术工作。
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2007年6月
吉林电力
第35卷第3期(总第190期)
Jilin Electric Power
Vol 35 No. 3(Ser. No 190)
在物理水冲洗后超滤装置产水无明显变化时,循环向超潓装置加清洗液,循环清洗浟水侧
对超滤装置进行化学清洗。拆下其中一支需要清洗清水侧10min,然后排放废液,再用超滤产水(或除
的超滤膜,发现膜人口处有棕黄色粘滑性胶状物。这盐水)彻底冲洗
种棕黄色粘滑性胶状物可能是粘附了原水中杂质的
配制碱/氯液,加25kg工业碱和5kg次氯酸
絮凝剂或有机物。
钠溶液。循环清洗浓水侧15min,清水侧5min,然
清洗工艺的确定
后排放废液,再用超滤产水(或除盐水)彻底冲洗至
根据取样分析并结合考虑原水中高碱度、高硬出人口水质相当。
度、铁离子含量高以及膜特性等因素,对拆下来的
配制柠檬酸溶液,加25kg固体柠檬酸,完全溶
支超滤元件进行如下动态试验:用质量分数0.5%解后用氨水调pH值到2.5。浓水側循环清洗30min
的NaOH调pH至12,并加热至35℃进行碱洗后再浸泡30min,清水側循环10min后再浸泡
20min,排清洗液;再用质量分数0.5%的NaOH调10min。再用超滤产水(或除盐水)彻底冲洗至出入
pH至12,加入 Na CIO溶液,使总氯质量浓度达口水质相当后才开始制水。超滤装置清洗前后产水
200mg/L,并加热至35C进行碱/氯洗20min,排对比见表1
清洗液。用除盐水冲洗至出人口水质相当,配柠檬酸
从表1中可以看出,超滤装置的化学清洗达到
酸洗液,用氨水调pH值2.5,并加热至35C进行酸了预期目标,清洗后的水回收率达到了85%的设计
洗20min,酸洗完后排放酸液,并用除盐水彻底冲要求。
洗。酸洗后的产水率为86.5%,比酸洗前提高了
8.3%。因此,确定整套超潓装置用碱洗→碱/氯洗→
水冲洗→柠檬酸酸洗→水冲洗的清洗工艺。
超滤膜
2.2.2清洗过程
自循环
给超滤清洗水箱加超滤产水(或除盐水)至
除盐水或
1.0m处,如图2所示,开启自循环和电加热,温度
超滤产水
清洗水
控制在35℃左右,通过加药口把计算好的25kg工
箱日电加热
业破缓慢地加人清洗水箱,再加水至1.4m处,混
污水
匀后取样化验其pH值(控制在12左右)。再关闭自
图2超叇清洗装图
表1超滤装量清洗前后产水对比
清洗前
清洗后
进水流量
产水流量
进水流量
产水流量
产水率增加/%
产水率/%
产水率/%
(m3h-1)
h1)
/(m3?h1)/(m3?h-1)
70
78.7
78
86.7
98
77.6
102
84.3
86
86.0
78
C超滤装置的物理水冲洗与不定期化学清洗
3结论
相结合延长了膜的使用寿命,为电厂的经济、安全运
行寞定了基础
a.物理水冲洗可以避免膜表面污染物的过度累
积,有效缓解膜污染,减缓了超滤膜滲透通量的下降参考文献
程度,延长化学清洗周期;
b.超滤装置的化学清洗有效地去除膜污染,基1)李云琴,李玉林?超滤技术在废水处理中的应用て
油气田环境保护,2002,12(2):11-13
本恢复了超滤膜的渗透通量和截留率,达到了设计
(编辑田淑华)
水回收率,清洗后的产水率与清洗前相比都有增加;
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