1、電廠膜法水處理及反滲透裝置常見問題,火電廠的三大系統(tǒng) 之一汽水系統(tǒng),由鍋爐, 汽輪機, 凝汽器, 除氧器, 加熱器等構成 主要包括: 給水系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng) 補水系統(tǒng),在火力發(fā)電廠中，水進入鍋爐后，吸收燃料（煤）燃燒釋放的熱能，轉(zhuǎn)化為高溫、高壓的蒸汽，將高溫、高壓的蒸汽輸送到汽輪機中，在汽輪機中，熱能轉(zhuǎn)化為機械能，推動汽輪機轉(zhuǎn)動，并帶動發(fā)動機將動能轉(zhuǎn)化為電能。所以鍋爐與汽輪機為火力發(fā)電的主要設備。為保證他們的正常運行，對鍋爐用水的質(zhì)量有很嚴格的要求，而且，機組中蒸汽參數(shù)愈高，對其要求愈嚴。,原 水：未經(jīng)任何處理的天然水。 鍋爐補給水: 原水經(jīng)過各種凈化方法處理后，用來補充熱力 發(fā)電廠汽水損失的水

2、。 凝 結 水：在汽輪機做功后的蒸汽經(jīng)冷凝成的水。 疏 水: 各種蒸汽管道及用汽設備中的蒸汽冷凝水。 返 回 水：熱電廠向熱用戶供熱后，回收的蒸汽冷凝水。 給 水：送進鍋爐的水。 鍋 爐 水：鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水。 冷 卻 水：用作冷卻介質(zhì)的水。,由于水在熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程不同，水質(zhì)常有較大的差別。根據(jù)實際的需要，我們常給予這些水以不同的名稱：,1、熱力發(fā)電廠各種水質(zhì)名稱,水質(zhì)概述,2、熱力發(fā)電廠中水處理的重要性,沒有經(jīng)過凈化處理的天然水含有許多雜質(zhì)，這種水如果進入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將會造成各種危害。為了保證熱力系統(tǒng)的良好水質(zhì)，必需對水進行適當?shù)膬艋幚砗蛧栏竦乃|(zhì)量

3、監(jiān)督。 由于水汽質(zhì)量不良引起的危害： a. 熱力設備的結垢 b. 熱力設備的腐蝕 c. 過熱器與汽輪機的積鹽。,3、水處理工作者應做好如下工作,a. 凈化原水即爐外水處理。 b. 對給水進行除氧（或加氧）、加藥等處理。 c. 爐內(nèi)水處理即加藥和排污（汽包爐）。 d. 凝結水處理。 e. 對生產(chǎn)返回水進行除油除鐵的凈化處理。 f. 對冷卻水進行防垢、防腐、防止微生物處理。 g. 發(fā)電機內(nèi)冷水處理。 h. 對熱力系統(tǒng)各部分的汽水質(zhì)量進行監(jiān)督。 i. 廢水、污水及中水處理（環(huán)保）。,4、水質(zhì)概述,銨離子(NH4+) _ 二氧化碳(CO2) _ 鉀離子(K+) _ 碳酸根(CO32-) _ 鈉離子(N

4、a+) _ 碳酸氫根(HCO3-) _ 鎂離子(Mg2+) _ 亞硝酸根(NO2-) _ 鈣離子(Ca2+) _ 硝酸根(NO3-) _ 鋇離子(Ba2+) _ 氯離子(Cl-) _ 鍶離子(Sr2+) _ 氟離子(F-) _ 亞鐵離子(Fe2+) _ 硫酸根(SO42-) _ 總鐵(Fe2+/Fe3+) _ 磷酸根(PO43-) _ 錳離子(Mn2+) _ 硫化氫(H2S) _ 銅離子(Cu2+) _ 活性二氧化硅(SiO2) _ 鋅離子(Zn2+) _ 膠體二氧化硅(SiO2) _ 鋁離子(Al3+) _ 游離氯(Cl ) _ 其它離子(如硼離子) _ 碳酸根堿度(酚酞堿度) _ 總溶解固

5、體含量(TDS) _ 總堿度(甲基橙堿度) _ 含油量_ 總硬度_ 生物耗氧量(BOD) _ 化學耗氧量(COD) _ 總有機碳(TOC) _ 濁度(NTU) _ 污染指數(shù)(SDI15) _ 細菌(個數(shù)/mL) _,水質(zhì)指標：,5、水中雜質(zhì)的分類,5.1 按雜質(zhì)或離子粒徑分,6、各種雜質(zhì)對水質(zhì)的影響,鍋爐補給水的預處理,水的預處理：除去天然水體中含有的泥砂、粘土、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)及細菌、真菌、藻類、病毒等這些雜質(zhì)的混凝、澄清、過濾、超濾等工藝。 經(jīng)過預處理后的水，如作為鍋爐補給用水，還必須除去水中溶解性的鹽類，如不首先除去這些雜質(zhì)，后續(xù)除鹽處理將無法進行。 預處理是鍋爐補給水處理工藝流

6、程中的一個重要環(huán)節(jié)。,1混凝澄清處理,化學混凝：投加化學藥劑（混凝劑）使得膠體分散體系脫穩(wěn)和凝聚的過程。 混凝澄清處理：在混凝過程中，含有微小懸浮微粒和膠體雜質(zhì)被聚集成較大的固體顆粒，使顆粒性的雜質(zhì)與水分離的過程。,常用的混凝劑主要分為鋁鹽和鐵鹽兩類： 鋁鹽中以硫酸鋁和聚合鋁為主； 鐵鹽中以三氯化鐵和聚合硫酸鐵居多。 鐵鹽與鋁鹽相比，鐵鹽生成的絮凝物密度大，沉降速度快， pH適應范圍寬；混凝效果受溫度的影響比鋁鹽?。坏都予F鹽時要注意，設備運行不正常時，帶出的鐵離子會使出水帶色，并可能污染后續(xù)除鹽設備。 助凝劑分無機類和有機類。 典型的無機助凝劑有氧化鈣、水玻璃、膨潤土； 有機類的助凝劑有聚甲

7、基丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺（PAM）等。,1.3 常用的混凝藥劑,pH值的影響 pH是指加藥后的水的pH，pH的影響主要是pH對混凝劑的水解產(chǎn)物的形態(tài)、混凝效果和對原水有機物的影響。 水的堿度； 混凝劑的劑量； 水力條件對混凝效果的影響； 水溫的影響； 水中陰離子的組成； 接觸介質(zhì)的影響； 水的濁度。,1.4 影響混凝效果的因素,通常以出水的濁度來評價混凝處理的效果。因為混凝澄清處理包括了藥劑與水的混合，混凝劑的水解、羥基橋聯(lián)、吸附、電性中和、架橋、凝聚及絮凝物的沉降分離等一系列過程，因此混凝處理的效果受到許多因素的影響，其中影響較大的有:,2 常用混凝澄清設備,2.1 混合設備,分管道混合，水泵

8、混合，水力混合和機械混合等,2.2 泥渣循環(huán)型澄清池 機械攪拌澄清池,機械攪拌澄清池示意圖 1進水管；2環(huán)形進水槽； 3第一反應室； 4第二反應室； 5導流室； 6分離室；7集水槽；8泥渣濃縮室；9加藥管；10攪拌葉輪； 11導流板；12傘形板,水力循環(huán)澄清池,水力循環(huán)澄清池示意圖 1混合室；2噴嘴； 3喉管； 4第一反應室； 5第二反應室； 6分離室；7環(huán)形集水槽；8穿孔集水管；9污泥斗；10傘形罩； 11進水管；12排泥管,2.3 氣浮澄清池 氣浮澄清池機理及工藝過程,氣浮澄清池示意圖 1接觸室；2分離室； 3進水管； 4溶氣釋放器； 5集水裝置； 6集水斗； 7出水裝置；8排渣槽；9刮泥

9、機；10電機及減速機； 11接觸室、分離室排污管,氣浮澄清池,雙介質(zhì)過濾器,反滲透系統(tǒng),鼓風除碳器,水泵房,混床,加藥間,超濾系統(tǒng),鍋爐補給水系統(tǒng)構成,超濾工作過程,進水,淡水,濃水,高壓泵,反滲透膜層,反滲透膜支撐層,模擬反滲透機組,反滲透膜組件,優(yōu)質(zhì)的膜元件 合理的配置 精良的裝配 合理的操作 精心的監(jiān)控 定期的保養(yǎng),反滲透設備長期良好運行的條件,認真記錄并保存運行記錄的重要性,2/40,可以看出變化的趨勢 為判斷故障提供依據(jù) 當申請質(zhì)保時必須提供的數(shù)據(jù),宏觀數(shù)據(jù)變化與膜內(nèi)變化的關系,反滲透膜元件截面層,反滲透膜元件結構,主要沉積污染物分布位置情況,泥砂顆粒及無機膠體污染,保安過濾芯被無機

10、顆粒污染，并且有一部分透過濾芯進入反滲透系統(tǒng)中,泥砂顆粒及無機膠體污染,現(xiàn)象和癥狀： 泥砂顆粒堆積在第一段的前幾支膜元件的進水端 系統(tǒng)壓力將偏大，系統(tǒng)脫鹽率偏低 膜元件解剖后，膜表面和進水流道附著可見污染物 原因： 預處理失效或設計存在缺陷 多介質(zhì)過濾器/活性炭床反沖洗和快洗不充分 進水的SDI值偏高 硬砂顆粒機械擦傷膜片 清洗或解決方案： 難以化學清洗恢復，可以嘗試采用酸堿清洗 加強介質(zhì)過濾器/活性炭床反沖洗 加強SDI值監(jiān)控 加強保安過濾器的監(jiān)控和更換。,泥砂顆粒及無機膠體污染,預處理活性炭破碎泄漏,第一段的前幾支膜元件的進水端面附著黑色顆粒，膜元件解剖后，膜表面和進水流道附著活性炭顆粒,

11、現(xiàn)象和癥狀： 黑色物質(zhì)堆積在第一段的前幾支膜元件的進水端 系統(tǒng)壓力將偏大，產(chǎn)水量偏少，系統(tǒng)脫鹽率偏低 膜元件解剖后，膜表面和進水流道附著活性炭顆粒 原因： 不正確或不充分的活性炭床反沖洗和快洗 長時間運行后，活性炭由于和氯或臭氧反應消耗導致破碎機械強度下降而破碎。 炭粒機械擦傷膜片 清洗或解決方案： 難以化學清洗恢復 更換新活性炭；充分的炭床反沖洗；加強保安過濾器的監(jiān)控和更換。,預處理活性炭破碎泄漏,無機結垢-碳酸鹽鈣垢(CaCO3),結垢常常發(fā)生在最后一段，然后逐漸向前一段擴散，含鈣、重碳酸根或硫酸根的原水可能會在數(shù)小時之內(nèi)即因結垢堵塞膜系統(tǒng),清洗恢復效果更差,清洗恢復效果更好,酸性清洗的p

12、H范圍,酸洗pH值對去除碳酸鈣垢的影響,現(xiàn)象和癥狀： 系統(tǒng)產(chǎn)水量低，脫鹽率下降，壓降增加。 膜元件變重 原因： RO進水三高(高硬度;高pH;高堿度) RO系統(tǒng)高回收率 清洗或解決方案： 系統(tǒng)可用酸進行清洗恢復。 應降低進水的三高(高硬度;高pH;高堿度) 和RO系統(tǒng)回收率 調(diào)整阻垢劑的加入量,無機結垢-碳酸鈣垢(CaCO3),無機結垢-硫酸鈣垢(CaSO4),圖片引用Genesys International,硫酸鈣垢(CaSO4),無機結垢硫酸鋇/硫酸鍶垢(BaSO4/SrSO4),硫酸鋇/硫酸鍶垢(BaSO4/SrSO4),圖片引用Genesys International,現(xiàn)象和癥狀：

13、 系統(tǒng)產(chǎn)水量低，脫鹽率下降，壓降增加。 膜元件變重 原因： RO進水鈣、鋇、鍶、硫酸根含量高 RO系統(tǒng)高回收率導致超過溶解限制 阻垢劑失效 清洗或解決方案： 系統(tǒng)很難進行清洗恢復。 應降RO系統(tǒng)回收率 調(diào)整阻垢劑的加入量或 更換阻垢劑,無機結垢-硫酸鹽垢,微生物污染,膜元件解剖后，膜表面和進水流道附著粘稠狀物質(zhì)，并伴有臭味。,堿洗pH值對去除生物污染的影響,清洗恢復效果較差,清洗恢復效果較好,堿性清洗的pH范圍,現(xiàn)象和癥狀： 系統(tǒng)產(chǎn)水量低，脫鹽率下降，壓降增加。 壓力容器開啟或膜元件解剖后，有臭味。 原因： 進水中富含營養(yǎng)物質(zhì),例如TOC和COD偏高 進水或阻垢劑中含有微生物。 清洗或解決方案

14、： 清洗并消毒整個系統(tǒng)，包括預處理和膜本體部分，同時應注意如果清洗和消毒不徹底，會出現(xiàn)迅速的重新污染 系統(tǒng)可用強堿進行清洗恢復，例如采用PH=12-13的堿液清洗。 安裝或優(yōu)化預處理以應對原水的微生物污染 消除微生物的來源 使用抗污染膜元件（FR系列）。 采用非氧化性殺菌劑，例如：DBNPA進行定期沖擊式殺菌。,微生物污染,鐵污染,被鐵污染的膜元件，膜表面為紅褐色，進水流道呈淺紅色,鐵污染,被鐵污染的膜元件的膜表面為紅褐色，滴加酸后露出膜片的真面目。,現(xiàn)象和癥狀： 系統(tǒng)脫鹽率低，產(chǎn)水量降低 壓力容器開啟后，膜元件端面呈紅褐色 膜元件解剖后，膜表面呈紅褐色 原因： RO進水中含有過量的鐵 預處理

15、系統(tǒng)中的管道或壓力容器腐蝕 清洗或解決方案： 膜系統(tǒng)可以采用酸性NaHSO3(PH5)或H3PO4以及檸檬酸清洗恢復。 有時候鐵會加速膜的氧化導致膜元件不可恢復性的損傷,鐵污染,壓降(P)過大,玻璃鋼外殼沿軸向破裂, 進水端污染嚴重,出水端抗壓力器(ATD)沖掉，濃水流道網(wǎng)格沖出,壓降(P)過大,對膜元件破壞性分析發(fā)現(xiàn)：黑色粘稠液體流出。整個膜元件內(nèi)部完全被污染，膜葉之間(進水流道)布滿黑色粘稠物質(zhì)。無臭味，排除生物污染，確認為無機污染物嚴重污堵進水流道導致的高壓降所致 。,壓降(P)過大,產(chǎn)水背壓,產(chǎn)水管道上安裝截止閥，操作人員在系統(tǒng)清洗過程中關閉此截止閥，清洗關閉完畢后忘記開啟，隨后停機后

16、重新啟動系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)脫鹽率下降。,進水,產(chǎn)水,濃水,產(chǎn)水,濃水,進水,產(chǎn)水背壓,產(chǎn)水背壓損壞的膜元件,產(chǎn)水背壓,產(chǎn)水背壓損壞的膜表面通?？吹狡叫杏诋a(chǎn)水管的膜最外邊出現(xiàn)拆痕，常?？拷钔鈧鹊哪ご辰泳€處。膜的破裂最有可能出現(xiàn)在進水側、最外側和濃水側這三處粘接密封線附近，其他位置受到進水網(wǎng)絡地支撐，很多網(wǎng)格的小格內(nèi)就會出現(xiàn)很多氣泡狀剝離和分層,產(chǎn)水背壓,為了預防產(chǎn)水背壓，可以采用以上兩種措施：在產(chǎn)水管道的合理安裝止回閥，或三向閥。,現(xiàn)象和癥狀： 系統(tǒng)脫鹽率大幅下降，有時候伴隨產(chǎn)水量增加。 膜元件解剖后，膜表面出現(xiàn)氣泡和分層 原因： 系統(tǒng)設計缺陷，例如產(chǎn)水管道上的止回閥安裝位置不合理。 不正確的操作，例如清洗完畢后忘記開啟產(chǎn)水閥門。 不可預測的機械故障 清洗或解決方案： 膜元件被不可恢復性的損傷，難以修復，只能更換膜元件。,產(chǎn)水背壓,遭氧化傷害的膜元件采用真空試驗等機械的方法是檢測不出來的，這類化學性的傷害，可通過對膜元件或其中的小片膜樣品經(jīng)過Fujiwara試驗評測顯示出來，如Fujiwara實驗中實驗溶液變成粉紅色,證明膜片已被氧化,膜氧化,原子光譜化學分析法(ESCA):,膜氧化（由余氯導致）,未經(jīng)污染或氧化的新膜片