反滲透長期停用保護方法的探索

楊惠玲

摘 要：為了防止反滲透裝置因長期停運而發生反滲透膜的微生物污染，致使反滲透膜污堵甚至報廢，必須對反滲透系統進行長期保護。針對公司機組在停運后又需要隨時起動的具體情況，我們對一號反滲透采用傳統的水沖洗法保護，對二號反滲透系統采用加甲醛藥液進行長期保護。甲醛保護即：利用反滲透的清洗系統向反滲透系統中注入濃度為0.5～1.0%的甲醛溶液并加以循環，當確定系統內充滿藥液且濃度均勻時，停止循環，關閉進、出口閥門，反滲透系統即進入保護狀態。每周測定甲醛濃度，當低于0.5%時，再重復加藥過程。這種保護方法，藥液濃度穩定，保護長達七個月之久，經沖洗后投運，出水很快能夠達標。說明保護得很成功，而且節約了大量的水、電和資金，省時省力，易于操作，是我們的一次成功的嘗試。

關鍵詞：反滲透；停用；甲醛；保護

我們侯馬發電公司二期擴建的晉田2×50MW機組，與之匹配的化學水處理系統為：雙級過濾器+反滲透預脫鹽系統+一級和二級除鹽系統組成。其中反滲透系統為雙套。系統設計出力為二級除鹽補給水量47t/h，最大出力為69t/h。機組于2002年12月投運。

2007年以來，由于電煤價格一路飆升，嚴重制約了公司的經濟運營?，F在晉田機組已轉成供熱機組，每年只運行四個月，但有時也

需要不定期地起動；而反滲透膜的特性是：長期停用RO膜（即反滲透膜，下同）會產生嚴重的微生物污染和結垢現象，對膜將造成極大

的危害，甚至會使昂貴的RO膜報廢。為適應上述情況，既要保證隨時制水，又要保證RO膜長期停運不受污染和結垢的損害，我們決定對#1反滲透系統采用水沖洗保護，對#2反滲透系統采用甲醛保護。

#1反滲透系統保護方法為：每日在固定時間用清水對#1RO裝置進行不少于30分鐘的低壓清洗，這樣能夠滿足機組隨時用水的要求。該方法我們已使用過兩年，效果很好，RO膜能夠保持原有的物理、化學性能，出水質量優良。

#2反滲透系統保護方法為：采用0.5～1.0%的甲醛溶液保護。這種方法我們是第一次嘗試使用。以前其他兄弟單位用該法進行過兩周以內的短期停運保護，我們這次是進行長達七個月的保護，是一次技術探索。

以下為這次甲醛保護的詳細內容。

1、設備簡況：

#2反滲透系統自2002年12月投運以來，期間曾進行過兩次鹽酸清洗，2010年三月進行了一次有機物的化學清洗。膜的出力由原設計值34.5 t/h降為27～30 t/h，產品水電導由10us/cm以下升至25～30us/cm。出水量及出水品質均有所下降。下降原因為：一、長期運行造成膜的性能有所下降；二、來水由品質優良的張少水（DD25℃=824 us/cm）變為品質較差的秦村水（DD25℃=1434 us/cm）；三、多次化學清洗造成膜的性能有所下降。

2、甲醛的保護原理：

將RO膜內充滿一定濃度的甲醛溶液，該溶液具的很強的殺菌性和還原性，藥液在系統內經過短時間的循環后，使膜內保護液均勻附著。保持膜內沒有有機污染物，沒有氧化劑的附著物，使膜在保護后再次投入運行時能保證正常出力。

3、保護系統示意圖：

利用RO裝置的化學清洗系統，如下圖：

4. 操作步驟：

4.1. 先用RO出水注入清洗藥箱中， 循環試運藥洗水泵及管道路是否漏水。當整個系統正常后停止運行，并放掉水箱內存水。

4.2. 正常沖洗#2RO至少30分鐘后停止#2RO的運行。

4.3. 用#1RO出水注入清洗藥箱約1500L左右，將70瓶甲醛分次加入清洗水箱內，使藥液循環均勻。

4.4. 開啟#2RO一、二段藥洗接口門。啟動藥洗泵將保護溶液打入反滲透裝置內， 啟動開始約5分鐘應排除RO系統及管道路內清水。 然后關閉產品水門，至管道內充滿藥液， 循環30分鐘， 使藥液充滿反滲透裝置內。

4.5. 視循環及藥液濃度情況適當補加藥品，直到反滲透循環回水濃度達0.5～1.0%。

4.6. 停止藥洗泵的運行， 關閉一、二段藥液清洗接口門， 關嚴#2產品水門及濃水排放門，保護操作完成，反滲透進入保護狀態。

4.7. 在保護期內，如果濃度低于0.5%，應重復以上程序，對系統進行補加藥。

4.8. 當反滲透重新投入使用前， 用低壓給水沖洗系統1h，用高壓給水沖洗30分鐘， 即可投入運行。在恢復系統正常操作前， 應確保排水中不含任何殺菌劑。

5. 反滲透保護中的化學監督：

5.1 .每周對系統藥液濃度進行分析， 當濃度小于0.5%時，應補充藥液，每月循環藥液系統30分鐘。

5.2 .甲醛溶液濃度檢測方法：

5.2.1. 測定原理：試樣與過量的中性亞硫酸溶液作用， 生成氫氧化鈉， 然后以百里香酚酞做指示劑，用硫酸標準滴定溶液滴定生成的氫氧化鈉。

5.2.2. 試劑和儀器：

5.2.2.1. 硫酸標準滴定溶液：C（1/2H2SO4）=0.5mol/L

5.2.2.2. 無水亞硫酸鈉溶液：C（Na2SO3）=1 mol/L

配制：稱取無水亞硫酸鈉126g，用蒸餾水溶解，并稀釋至1000ml。（有效期1周）

5.2.2.3. 百里香酚酞指示劑：配法依據該試劑瓶上的說明。

5.2.3. 分析步驟：于250ml錐形瓶中，加入50ml亞硫酸鈉溶液及3滴百里香酚酞指示劑，用硫酸標準液滴定中和到藍色消失。 用減量法稱取1.3～1.5g試樣（準確到0.0002g），放入上述錐形瓶中用硫酸標準滴定溶液滴定至藍色消失為終點。

5.2.4. 分析結果的表述：

以質量百分數表示的甲醛含量X1（%），按下式計算：

X1（%）=C1×V1×0.03003×100/m1

式中：C1——硫酸標準滴定溶液的濃度，mol/L；

V1——滴定消耗硫酸校準滴定溶液的體積，ml；

m1——甲醛試樣的質量，g；

0.03003—與1.00 ml硫酸標準滴定溶液[C（1/2H2SO4）=1.0mol/L]相當的以g表示的甲醛的質量。

5.3 保護循環過程中甲醛濃度的測定如下表：

（因藥液濃度過低，故加大試樣加入量）

循環過程中RO出口甲醛濃度需較長時間循環才能達到所需濃度.而甲醛的加入要略高于計算值，因RO膜經過四個月的運行，可能多少都有一些微生物的存在，對藥液有一定的消耗。

5.4保護靜態過程中甲醛濃度的測定如下表：

上表為第一次加藥后三個月藥液濃度測定的抽查值.表中數據說明藥液濃度非常穩定，且可以維持三個月以上。如果提高初始濃度，將會維持更長的時間。

6. 因藥液濃度下降，我們在7月份進行了再次加藥，使濃度提高到0.7%，這次一直維持到十月份，濃度都在0.5%以上.說明提高濃度確實可以延長保護期，減少加藥次數，即環保又經濟，以后可以加以采納。

7.經7個月的保護后，解除保護。對#2RO 進行沖洗，出水合格，投入運行。下表為保護前后運行參數情況：

從表中的數據知：在給水電導略有上升的情況下， 保護后的#2RO中段壓力僅上升0.06MPa，但產品水流量上升4—6t/h ，產品水電導僅上升1us/cm左右，產品水壓力上升為0.01MPa，說明此次保護之后，運行情況良好， 膜的性能得到了很好的恢復，保護是成功的.

8. 該保護的經濟性比較：以7個月計算。

運用甲醛保護，僅用1320元即完成保護， 比低壓沖洗節水6300噸，節電1575KWh，總計節約6130元。

9.保護安全措施：

9.1. 進入保護現場必須正確佩戴安全帽。

9.2. 負責保護液配制的人員應做好勞動保護工作，戴防護眼鏡，防止清洗液腐蝕皮膚及衣服。

9.3. 地面積水及保護液及時清理，防止操作人員滑倒。

9.4. 現場設置加藥平臺，便于操作，保證人身安全。

10. 甲醛保護方法的優化措施：

10.1. 溶解的甲醛量應適當大于理論值，據循環情況增加藥量。

10.2. 在測定藥液濃度時，方法中為1.3～1.5克，對于本保護液不適用，可稱5～10克滴定，效果很好。

10.3 保護時濃度應接近1.0%，這樣可以一次性保護長達7個月之久，減少操作次數，使之更具環保性和經濟性。

11. 結論：

這次反滲透的保護長達7個月之久，至保護結束，經沖洗后投運，各項指標均得以基本恢復，運行狀態良好，說明本次的長期保護是成功的，不僅節約了大量的水、電，而且操作簡便，省時省力，是一種即經濟又環保的保護方法，可以進一步優化、推廣應用。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家標準.火力發電廠水汽試驗方法[S].SS-1-1-84.

[2] 張葆宗；反滲透水處理應用技術[M]；北京.中國電力出版社；2004：305.