一级反渗透加药系统节能提效改造

一级反渗透加药系统节能提效改造

张杰

（北京高井热电厂北京100041）

摘要：燃机化学一级反渗透加药系统在投入运行一段时间后，出现了加药效果不理想的现象，导致保安过滤器滤芯更换频繁，一级反渗透系统清洗增多，出现了大宗材料过度消耗、设备出力降低等问题，对化学制水系统的安全稳定运行造成了严重影响。根据现场实际情况与以往经验综合分析，现在的化学制水一级反渗透入口的加药现状为，只配置了加入阻垢剂和还原剂，没有加入非氧化性杀菌剂。数据表明，经过化学预处理的中水中仍存在较多细菌和微生物，这对一级反渗透的安全稳定运行，存在着一定的隐患。在化学检修人员更换一级RO保安过滤器滤芯时，发现滤芯上附着厚厚一层微生物黏膜，其物理特征是略有黄棕色、有滑腻感、略带有臭味、很容易从滤芯表面刮下或洗下，主要是细菌、真菌、藻类、病毒等微生物。由于保安过滤器被微生物黏膜所附着，导致保安过滤器水通量下降，从而导致高压泵入口压力降低，一级反渗透设备无法正常投运。所以在这一环节加装非氧化性杀菌剂进行杀菌、灭藻非常重要。经研究决定，领导批准，将一级反渗透加药系统进行改造，在入口处加装非氧化性杀菌剂加药计量泵。原来的阻垢剂、还原剂加药设备系统保留。

关键词：反渗透加药系统节能提效改造

序言：节能，就是节约现有的能源消耗量；环保，就是保护环境不受污染。在人们的生产生活中，一方面我们要研究新方法、新工艺，尽量采用节省能源的新措施，提高能源的利用率，减少能源消耗；另一方面要减少和消灭能源污染物的排放，研究开发利用新的物污染的能源争取达到零污染、零排放。这就是节能环保。化学制水一级反渗透加装非氧化性杀菌剂这项节能环保改造，有效的降低了大宗材料消耗，降低了维护成本，保证了设备的出力，对化学制水系统的安全稳定运行起到了非常重要的作用，经过实践检验、认证，是一项非常成功的节能提效改造。

一、中水对制水系统的影响因素

由于城市污水中含有许多污染杂质，虽经过二级处理去除了部分杂质,但仍含有较多的微生物、有机物、无机盐离子和氨氮、磷酸盐等，这些杂质会与金属之间发生化学或电化学反应，改变金属表面膜的性质，使设备金属机体遭受破坏，这种破坏将从金属表面逐渐向内部深入。

1、氨氮（NH4+-N）含量较高。

2、有机物（COD）含量较高。

3、氯根（Cl-）含量较高。

4、硫酸根离子（SO42-）含量较高。

二、一级反渗透加药的作用

1、加阻垢剂

阻垢剂具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在物体表面的沉积、结构功能。水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硅酸盐等。投加高效阻垢剂，阻碍和破坏碳酸钙，碳酸镁等无机盐晶体的正常生长，减缓了晶体的生长速率，从而减少了盐垢的形成，阻垢剂与钙离子、镁离子等形成可溶于水的化合物，从而使无机盐溶解度增加，起到阻垢作用，不易沉积于反渗透膜表面。

2、加还原剂

还原剂是在氧化还原反应里，失去电子或有电子偏离的物质。还原剂本身在广义上说也是抗氧化剂，具有还原性，被氧化，其产物叫氧化产物。还原与氧化应是同时进行的，即是还原剂在与被还原物进行还原反应的同时，自身也被氧化而成为氧化物，所含的某种物质的化合价升高的反应物是还原剂。还原剂是针对水处理系统中含氯离子等氧化性离子起到中和作用的水处理药剂。目的是保护反渗透膜不被氧化，提高反渗透膜寿命和产水水质。

3、加非氧化性杀菌剂

非氧化性杀菌剂不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中还原物质的影响。非氧化性杀菌剂通常氯酚类、季铵盐类的非氧化性化合物。非氧化性杀菌剂的杀菌作用有一定的持久性，对沉积物或黏泥有渗透、剥离作用，受硫化氢、氨等还原物质的影响较小，受水中PH影响较小。一级反渗透入口加非氧化性杀菌剂的作用是为了防止防止反渗透膜元件长期运行中微生物、细菌等对对反渗透膜造成污染。

三、加装非氧化性杀菌剂的必要性

1、有效降低缺陷频发率,保证一级反渗透来水品质。

2、膜的污染主要由微生物和细菌滋生，微溶盐结晶，胶体物质浓聚等原因引起。

3、加入非氧化性杀菌剂是防止膜细菌、微生物污染的必要措施。

四、加装非氧化性杀菌剂效果分析

1、加装非氧化性杀菌剂前

（1）产水流量下降，盐透过率持平。

反渗透来水中存在有机物，无机物等杂质，会严重影响反渗透膜的使用寿命，引起产水量严重下降和膜的降解。

（2）反渗透一段压差升高快，运行周期短。

保安过滤器过滤效果差，引起反渗透来水中，细菌微生物生长繁殖，粘附在膜表面形成生物粘膜，导致反渗透一段压差升高，制水设备无法正常运行，缩短了运行周期。

（3）清洗频繁。

一级反渗透一段压差升高，导致清洗次数明显增加，有时运行1周左右就要进行清洗。

（4）保安过滤器压差高缺陷频发，滤芯更换频繁。

只加阻垢剂和还原剂不能够有效的控制水中细菌的滋生，尤其是夏季在温度的配合下，水中细菌的滋生更是成几何倍数的增加，在更换一级RO保安过滤器滤芯时，就发现滤芯上附着厚厚一层微生物黏膜，其物理特征是略有黄棕色、有滑腻感、略带有臭味、很容易从滤芯表面刮下或洗下，主要是细菌、真菌、藻类、病毒等微生物，严重影响了水质，引起保安过滤器滤芯堵塞，导致滤芯更换频繁。

（5）维护成本较大

由于反渗透来水细菌超标，导致反渗透膜的污染，严重影响了膜的使用寿命，清洗无效时就要进行更换。反渗透设备压差增大，脱盐率下降，总产水量降低，影响了化学制水设备的正常运行，整套制水设备系统因非正常原因增加了启停次数，增加了运行成本的消耗。化学清洗频繁导致柠檬酸，三聚磷酸钠等药品的消耗量增加。1台保安过滤器内有54根滤芯，附件消耗有保安过滤器螺丝、密封垫等，滤芯更换频繁导致维护成本加大。

（6）滤芯堵塞频繁导致高压泵运行负荷增加

由于保安过滤器滤芯受生物黏泥的附着，引起滤芯频繁堵塞，导致保安过滤器出水不畅，高压泵的运行负荷增加。设备超负荷运行，使电机长时间在额定电流或超额定电流运行，影响高压泵出力和使用寿命。

2、加装非氧化性杀菌剂后

通过在一级反渗透入口母管处安装加药计量泵，在反渗透系统运行过程中投加非氧化杀菌剂RO-20，RO-20中的活性成分，在低浓度时即可有效的杀死细菌，真菌，酵母菌，其分子能够迅速的作用于RO系统所用原水。把非氧化性杀菌剂RO-20加入到一级反渗透保安过滤器内，有效的控制了保安过滤器滤芯和一级反渗透膜组件的微生物和细菌滋生，有效降低了一级反渗透保安过滤器滤芯的更换频率，滤芯更换周期也从最短3天延长至最长2个月左右，保安过滤器，高压泵等设备的运行参数稳定，有效保证了一级反渗透的来水品质。

五、总结

一级反渗透装置是化学水处理中的预脱盐设备，它的产水经过除碳器除去水中的二氧化碳，加碱调整PH值后就能满足热网系统的补水要求，是非常重要的制水环节设备。一级反渗透装置对来水的要求较高，保证设备的稳定运行就要保证它的来水品质。实践证明在一级反渗透入口加装非氧化性杀菌剂，是一项非常成功的节能提效改造,有效的去除了来水中的细菌、微生物等物质，弥补了只加还原剂和阻垢剂的不足，增加了一级反渗透的运行时间周期，减少了化学清洗次数，延长了膜的使用寿命，减少了缺陷隐患，降低了维护成本，减少了工作量，节约了费用，对化学制水系统的安全稳定运行提供了可靠保证。

参考文献：高井化学运行规程