綜述：超濾正常反洗及加強清洗對超濾系統運行非常重要，超濾反洗時(shí)要密切注意超濾反洗流量和反洗進(jìn)水壓強，目前現場(chǎng)配置的反洗水泵出力為350m3/h（1用1備），建議正常反洗時(shí)啟動(dòng)兩臺反洗水泵，通過(guò)調節反洗水泵頻率，在保證反洗進(jìn)水壓強小于0.3MPa情況下，使其反洗膜通量達到250~300L/（m2˙h）。

1超濾系統

1.1超濾系統簡(jiǎn)介

某電廠(chǎng)2×660MW超超臨界機組鍋爐補給水處理系統流程為：河水→高密度沉淀池→化學(xué)水泵→纖維過(guò)濾器→超濾系統→反滲透系統→離子交換系統。

預脫鹽系統采用超濾和一級反滲透膜法處理系統，超濾裝置共設2套，采用內壓式錯流過(guò)濾方式，單套出力為90m3/h，每套超濾裝置的核心部分為36支濱特爾公司生產(chǎn)的內壓式AquaflexHPSXL55-PVC0.8中空纖維膜組件，其膜絲材質(zhì)為聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮共混物，膜絲孔徑≤0.025μm，膜絲直徑0.8mm，組件外徑200mm，相對截留分子質(zhì)量100000，有效膜面積55m2，組件長(cháng)度1537mm，出水SDI≤2.0，出水濁度≤0.20NTU，最高進(jìn)水壓強≤0.30MPa，反洗進(jìn)水壓強≤0.30MPa，連續運行pH范圍2~12。

1.2超濾系統運行方式

超濾系統運行過(guò)程中運行30min進(jìn)行1次水反洗（將上述過(guò)程簡(jiǎn)寫(xiě)為制水+水反洗）。制水+水反洗連續運行25次后進(jìn)行1次堿氯（加堿和次氯酸鈉）反洗和酸反洗，隨后，重新開(kāi)始以上循環(huán)過(guò)程。超濾系統正常運行時(shí)運行及反洗方式見(jiàn)表1。

表1超濾運行及反洗方式

超濾系統自2014年10月28日正式投運以來(lái)，1號、2號超濾進(jìn)水壓強一直保持在0.10MPa左右，跨膜壓差一直保持在0.04MPa左右，2015年6月20日1號、2號超濾系統進(jìn)水壓強突然異常升高至0.25MPa，同時(shí)1號、2號超濾的跨膜壓差也異常升高至0.16MPa左右，超濾系統產(chǎn)水量嚴重下降，直接影響機組的正常生產(chǎn)運行。

2015年6月20日，多次水反洗和加強清洗（堿氯反洗、鹽酸反洗）后，超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差下降很小，產(chǎn)水量無(wú)法恢復，初步判斷超濾膜污堵。

2.1原因查找

2.1.1超濾膜檢查

2015年6月20日，拆開(kāi)2號超濾裝置端頭一支超濾膜進(jìn)行檢查，膜端蓋打開(kāi)后，檢查超濾膜表面發(fā)現：（1）超濾膜絲基本完好無(wú)斷絲；（2）膜絲進(jìn)出水端覆蓋著(zhù)一層黃褐色的污染物；（3）污染物用布可輕輕抹去，抹去后膜絲斷面存在著(zhù)一些斑點(diǎn)狀的污染殘留。

2.1.2超濾進(jìn)水濁度檢查

2015年6月20日1號、2號超濾污堵前進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜差壓趨勢見(jiàn)圖1、圖2。

圖1：1號超濾污堵前進(jìn)水濁度、壓強及壓差

圖2：2號超濾污堵前進(jìn)水濁度、壓強及壓差

由圖1、圖2可以看出，1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差隨著(zhù)超濾的進(jìn)水濁度增大而同時(shí)快速增長(cháng)（運行過(guò)程中1號、2號超濾進(jìn)水流量保持為100m3/h），超濾污堵前進(jìn)水濁度由4.41NTU增長(cháng)至13.93NTU，1號超濾的進(jìn)水壓強和跨膜壓差在7h內由0.09、0.03MPa分別增長(cháng)至0.25、0.16MPa，2號超濾的進(jìn)水壓強和跨膜壓差在7h內由0.08、0.03MPa分別增長(cháng)至0.25、0.17MPa。

2.1.3原水預處理系統運行工況檢查

檢查原水預處理系統運行情況發(fā)現，2015年6月20日14時(shí)20分至22時(shí)20分原水預處理進(jìn)水濁度為7NTU左右，出水濁度為19NTU左右，高密度沉淀池混凝劑聚合氯化鋁投加質(zhì)量濃度為10mg/L左右、殺菌劑未投加，高密度池出水渾濁，出水攜帶很細小的黃色絮狀礬花，高密度沉淀池出現翻池現象，超濾污堵前進(jìn)水濁度已經(jīng)超過(guò)了原水預處理進(jìn)水濁度。

2.1.4超濾反洗工況檢查

檢查發(fā)現超濾反洗水流量為200m3/h，遠小于超濾膜廠(chǎng)家建議的495m3/h，超濾反洗加次氯酸鈉溶藥箱藥液無(wú)刺激性氣味，分析次氯酸鈉中有效氯的質(zhì)量分數，結果為2%以下，遠低于10%的控制指標。

2.2原因分析

從超濾污堵前運行情況、膜端蓋檢查情況、原水預處理系統運行工況及超濾反洗工況檢查，分析此次超濾進(jìn)水壓強異常升高的原因如下：

（1）原水預處理出水濁度升高，鋁鹽在超濾系統內的二次沉積是此次超濾進(jìn)水壓強異常升高的主要原因。因為來(lái)水屬于低濁度水，超濾進(jìn)水壓強異常升高前，預處理混凝劑聚合氯化鋁加藥量過(guò)高，導致聚合氯化鋁的水解、擴散、絮凝過(guò)程及其絮凝體沉降速度均較慢，聚合氯化鋁水解產(chǎn)物隨高密度沉淀池出水進(jìn)入鍋爐補給水系統，在流速較低區域即超濾系統析出，產(chǎn)生了鋁鹽的二次沉積。

（2）原水沒(méi)有加殺菌劑，導致水中的有機物及鋁鹽絮凝體等與生物黏泥通過(guò)物理吸附或化學(xué)作用，形成的混合物加劇了超濾膜的污堵。

（3）超濾反洗膜通量偏小導致反洗產(chǎn)生的水剪切力沒(méi)能有效地去除膜表面覆蓋污垢；次氯酸鈉溶液中有效氯濃度過(guò)低，達不到化學(xué)加強清洗效果，導致附著(zhù)在膜表面的微生物不能有效清除。

3措施及結果

3.1措施

3.1.1

超濾化學(xué)清洗

2015年6月21日對超濾進(jìn)行了化學(xué)清洗，先采用的堿氯洗（氫氧化鈉+次氯酸鈉），循環(huán)清洗過(guò)程中pH控制為12左右，次氯酸鈉質(zhì)量濃度為400mg/L，溫度控制為30~35℃，循環(huán)時(shí)間為2h，循環(huán)結束后浸泡12h左右，最后將系統沖洗至出水pH為7.0左右。

堿氯洗完畢后進(jìn)行酸洗（檸檬酸），循環(huán)清洗過(guò)程中pH控制為2左右，溫度控制為30~35℃，循環(huán)時(shí)間為2h，循環(huán)結束后浸泡12h左右，最后將系統沖洗至出水pH為7.0左右。2015年6月22日化學(xué)清洗結束后，超濾投運，1號、2號超濾清洗后進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜差壓趨勢見(jiàn)圖3、圖4。

圖3：1號超濾清洗后進(jìn)水濁度、壓強及壓差

圖4：2號超濾清洗后進(jìn)水濁度、壓強及壓差

由圖3、圖4可以看出，超濾化學(xué)清洗后1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差均分別降至0.10、0.05MPa左右，清洗效果明顯，超濾進(jìn)水濁度因為原水預處理系統的調整也有大幅度下降。

3.1.2降低預處理混凝劑加藥量

控制混凝劑加藥量為小型試驗確定的3~5mg/L，保證高密度出水濁度小于3NTU，同時(shí)原水中加入次氯酸鈉，控制次氯酸鈉質(zhì)量濃度為3~5mg/L。

3.1.3提高反洗流量

在保證超濾反洗進(jìn)水壓強小于0.30MPa的情況下，提高其反洗流量至495m3/h。

3.1.4提高反洗流量控制次氯酸鈉溶液濃度

更換超濾反洗用次氯酸鈉溶液罐溶液，使其有效成分達到控制標準（10%）。

3.2結果

經(jīng)過(guò)采取上述措施后，超濾系統運行1個(gè)月后1號、2號超濾進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜壓差趨勢見(jiàn)圖5、圖6（以2015年7月18日至2015年7月24日每天9時(shí)為例）。

圖5：1號超濾運行進(jìn)水濁度、壓強及壓差

由圖5、圖6可以看出，超濾系統運行1個(gè)月后1號、2號超濾進(jìn)水壓強及跨膜壓差，均分別為0.10MPa和0.03MPa左右，超濾進(jìn)水濁度因為原水預處理系統的持續調整和監督而降至0.5NTU左右，運行過(guò)程中超濾系統進(jìn)水濁度、進(jìn)水壓強及跨膜壓差均保持穩定。

4結論及建議

（1）原水預處理系統的正常運行是超濾系統穩定運行的基礎，應加強高密度沉淀池進(jìn)出水溫度、濁度、pH等項目監督并及時(shí)進(jìn)行調整，在保證高密度沉淀池出水合格的情況下，應盡量降低混凝劑加藥量。

（2）超濾進(jìn)水中含有適量的殺菌劑，可以減緩超濾膜的污染，保持超濾系統運行穩定，同時(shí)考慮到超濾后續為反滲透系統，建議超濾進(jìn)水殺菌劑可換成非氧化性殺菌劑。

（3）超濾正常常反洗及加強清洗對超濾系統運行非常重要，超濾反洗時(shí)要密切注意超濾反洗流量和反洗進(jìn)水壓強，目前現場(chǎng)配置的反洗水泵出力為350m3/h（1用1備），建議正常反洗時(shí)啟動(dòng)兩臺反洗水泵，通過(guò)調節反洗水泵頻率，在保證反洗進(jìn)水壓強小于0.3MPa情況下，使其反洗膜通量達到250~300L/（m2˙h）。

（4）超濾運行過(guò)程中應密切監督其進(jìn)出水濁度、壓強及跨膜壓差的變化，若出現異常應及時(shí)進(jìn)行分析并解決。

來(lái)源：水處理新視野