降低反渗透除盐水系统钠离子含量的技术研讨.pdf

治金动力
2006年第3期
METALLURGICAL POWER
总第115期
降低反渗透除盐水系统钠离子含量的技术研讨
刘训峰.张国义,曹西忠
(莱钢铁公司热电厂,山东莱先250101)
【摘要二级反渗透生产除盐水,并作为中温中压锅炉的补水,日前为国内首创。通过系统的研究和改造
降低了除盐水中钠离子含量。
关键词】反渗透;除盐水:脱盐率;水通量
【中图分类号JTK223.5【文献标识码】B【文草编号J006-6764(2006)03-0064-03
Discussion on Technology to Decrease Sodium lon Content in Revers
Osmosis Desalting Water System
LIU Xun-feng, ZHANG Guo-yi, CAO Xi-zh
(Heat Poner Plant, Laiwu ron Steel Co., Laiu, Shandong 250101, China
Abstract] The two-stage reverse osmosis system was used to produce desalting water
that was used as additional water of medium temperature and medium pressure boiler. The
Heat Power Plant of Laiwu Iron Steel Co. was the first to adopt this technology in China
Through systematic research and reconstruction, sodium ion content in the desalting water was
decreased
Key words) reverse osmosis; desalting water; desalting rate; capacity of water
现状概述
泉水等地下水为主时,除盐水中钠离子含量达500
热电除盐水站担负着锅炉所需除盐水的生产600pg4,最高达1000pg/;以雪野水库地表水为
和补给工作,该系统设计为二级反滲透生产除盐水,主时,钠离子含量为180~-300pgL,最高达400pg
直接作为锅炉补水,系统产水量200mh(工艺流程L。自运行以来,曾导致AV8O风机汽轮机叶片积盐
见图1)。该系统自2004年5月份投运以来,存在着现象,给汽轮机乃至1880m2高炉的安全、稳定运
生产的除盐水中钠离子含量较高问题,当水源以东行造成一定的影响
NACIO加药
反水外排或再利用
NASO
阻垢剂
水厂工.业新水
叠片过滤器
超滤水箱
反沈水泵
反沈水泵
外排或再利用RO浓水箱
级反渗透
级高压泵
中间水箱
级反渗透
级高压泵
浓水
除盐水泵
用户
图1除盐水系统工艺流程图
2006年第3期
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总第115期
METALLURGICAL POWER
2综合试验分析
给水压力升高,使膜的水通量增大,压力升高
芳香聚酰胺反滲透膜是由不同配比的芳二胺、并不影响盐透过量,但水通量增大使产品水含盐量
芳三胲、芳二酰氯、芳三酰氯等材料界面缩聚制成,下降,提高了脱盐率。増加进水压力0.IMPa,脱盐
它能在外加压力作用下,使水溶液中某些组分选择率由95.1%升为96%。结论:容器的设计压力一定,
性透过膜,从而达到淡化或浓缩分离水溶液中各成调整范围有限,因此入水压力不是影响除盐水中钠
分的日的。反渗透运行过程中的关键参数是水通量离子含量的主要因素
和脱盐率。日前发生的产水中钠离子含量高主要与2.2膜本身性能对脱盐率的影响
脱盐率有关,而脱盐率又受到压力、温度、回收率、2.2.1同一类型的膜对不同离子的脱除效果不同
给水含盐量、给水pH值等因素的影响。下面从膜的出于钠离子的粒径较小,膜对钠离子的脱除率较整
影响因素、膜的性能和系统设计等方面进行综合性体脱除率低(有关资料表明低0.5%)。
研究与探讨。
2.2.2不同类型的膜对水中不同离子的脱除效果
2.1影响脱盐率的因素
不同。
1入水含盐量对脱盐率的影响
现用的海德能CPA3膜为带负电荷膜元件,由
从使用不同水源的雪野水库地表水和东泉地于静电吸附作用,对水中阳离子的脱除率差,对
下水比较,地下水含盐量较高,是地表水的2倍多,HCO。等阴离子的脱除效果好。而IFC2膜表面带正
在相同脱盐率的情况下,除盐水中的含盐量会相同电荷,应用时会起到与CPA3膜相反的效果。
倍率増加,且经试验入水含盐量増大,脱盐率由2.3膜污染对脱盐率的影响
97.8%下降为97.6%,导致除盐水中钠离子含量较
分别从一级中的一段、二段和二级中的一段、
高。结论:入水水质是影响除盐水中钠离子含量的二段取样分析:膜元件的重量基本上都出16.4kg
重要因素。
增重为18.8~19.2kg,属较重的轻度污染。一级反渗
2.1.2pH对脱盐率的影响
透膜元件外表面有粘稠状物质,判断为有机物或微
聚酰胺类膜的聚合物分子链中存在着酰胺基生物滋生。
在水中形成的羧基、胺基等带电部分。当改变给水
根据现场情況,决定对全部反渗透膜元件进行
的pH值,膜的带电状态将发生变化,膜的分离特性综合性化学清洗。
也会发生变化。由于一级反渗透入水呈碱性易造成
根据制定的以甲醛溶液、氢氧化钠(配EDTA
结垢现象,不进行pH値调整试验。二级反渗透经多十二烷基硫酸钠)和柠檬酸三步清洗的方案自2005
次试验,入水pH在7.8左右时,脱盐率效果最佳,年2月22日~3月2日对反渗透膜元件进行了化学
可由原来的90%升高至98%。结论:二级反滲透入清洗,清洗前后结果对比如表1示。
水pH值是影响除盐水中钠离子含量的第二重要内
结论:(1)清洗取得了一定效果,清洗后反渗透
素
膜的脱盐率和产水率均有所提高。但膜元件还有
2.1.3温度对脱盐率的影响
1.0~1.6kg的增重,待重新对污染物进行分析确认
温度降低后,水的粘滞度增大,因而盐透过反后,对症下约,进行比较彻底的清理。
滲透膜的量会减少。将进水温度由31℃降至25
(2)脱盐率虽有所提高,但不是影响除盐水中
℃,脱盐率由888%升为907%。结论:温度范围调钠离子含量高的主要因素。
整有限,虽有影响,但不是主要因素。
2.4系统设计缺陷对除盐水中钠离子含量的影响
2.1.4回收率对脱盐率的影响
设计一级反滲透停运后,用接近生水的超滤水
降低回收率,浓水盐浓度降低,在给水压力不进行沖洗,且起动时没有正操作,设计二级反渗
变的情况下,膜透盐率也相应降低。在进水含钠量透没有冲洗及正冲操作。在停运过程中由于自然渗
5390gL的情況下,回收率由82%降为72%,测測透现象,浓水侧的盐分渗入到淡水侧,启动设备后
得反渗透出水钠离子含量由727pg1.降为527gy含盐分高的水全部进入除盐水箱,污染除盐水质。
L。脱钠离出86.5%升为90.2%
测得一、二级反渗透出水质量最差时同该设备入水
告论:回收率