某电厂水处理反渗透膜污堵原因分析及处理

某电厂水处理反渗透膜污堵原因分析及处理

李庆海

广东粤华发电有限责任公司  广东 广州 510700

摘要：随着能源需求的不断增长，电厂作为能源供应的重要基石，在现代工业体系中发挥着不可或缺的作用。本文针对某电厂水处理反渗透膜污堵问题展开研究，首先，对该电厂反渗透膜污堵情况进行深入分析。其次，通过对污堵原因进行系统的剖析，揭示污堵形成的根本原因。最后，提出一系列有效的处理措施，包括保持良好的预处理水质、强化设备的处理性能、优化运行参数以及合理投放和使用药剂，以期解决反渗透膜污堵问题，提升电厂水处理系统的运行效率与稳定性。

关键词：反渗透膜污堵；电厂水处理；预处理水质；设备性能

前言：基于环保意识的提升，对电厂排放的水质要求也越来越高，这使得水处理技术在电厂运营中扮演着极其重要的角色。反渗透膜技术作为一种高效的水处理手段，因其能够有效去除水中的溶解盐、微生物等有害物质而受到广泛应用。但随着反渗透膜系统的运行时间的增长，受到水质复杂性以及运营条件多变性的影响，反渗透膜污堵问题逐渐凸显出来，严重影响电厂的正常运行与经济效益。所以需要开展电厂反渗透膜污堵问题的深入研究，保障电厂可持续发展。
1某电厂水处理反渗透膜污堵情况分析

在对某电厂水处理系统进行实地调查和分析后，发现反渗透膜污堵情况严重。反渗透膜作为关键的水处理技术，在电厂的水处理过程中起到重要作用，但随着运行时间的推移，膜面逐渐积聚各类污染物，导致通量下降、能耗增加等问题。首先，反渗透膜的膜面呈现出不同程度的结垢、黏附物和生物污染，导致水分子难以顺畅通过，降低膜的透水性能，从而影响整个系统的运行效率。其次，观察到反渗透膜的颜色出现明显变化，暗示着膜面的杂质堆积严重，进一步加剧膜的污堵现象。最后，通过对膜面显微结构分析，发现一些微小但密集的颗粒状物质，这些颗粒可能是水中悬浮物在反渗透膜表面的积聚，也是污堵的重要因素。

2某电厂水处理反渗透膜污堵原因

某电厂水处理反渗透膜污堵的原因主要包括预处理不足、运行参数配置不合理、药剂投放和使用不当、水质波动以及设备老化或故障等方面。首先，在某电厂水处理系统中，预处理环节未能有效去除水中的悬浮物、有机物和微生物等杂质，导致这些污染物在进入反渗透膜时得不到充分处理，进而形成污堵[1]。例如，沙、泥、铁锈等固体颗粒未能被彻底清除，导致这些颗粒在膜表面积聚和堵塞。其次，反渗透膜系统中，高压泵的水压、流速等参数的设定直接影响水流在膜面的传递和处理过程。若参数设置不当，导致水流在膜面分布不均匀，使得一部分区域的反渗透膜受到过大的压力，从而容易产生污堵。再次，反渗透膜系统中，药剂的使用是防止结垢和污堵的重要手段。若药剂的投放量不足或者投放时机不合适，就无法发挥其最大的防污功能，容易导致膜面污堵。最后，长时间运行会导致反渗透膜设备的部分部件老化，例如高压泵、膜元件等，会影响到系统的运行稳定性，容易导致膜面污堵的产生。

3水处理反渗透膜污堵的处理措施

3.1添加合适活性炭

在某电厂水处理系统中，水质分析表明水源中存在大量有机物和微粒，导致反渗透膜污堵。经过仔细考虑，选择颗粒状煤质活性炭，因为其高孔隙率对有机物有较好吸附效果。为应对水质波动，该电厂设计一个自动化的活性炭添加系统。这个系统根据在线水质监测数据调整活性炭的添加量，确保活性炭在系统中的浓度始终维持在适当的范围内。添加点设在预处理系统的最前端，确保水在进入反渗透膜前充分经历活性炭的处理[2]。为增加水与活性炭的接触时间，该电厂采用多级反应池，水在反应池中停留的时间更长，活性炭有足够的时间去吸附有机物。同时，通过合理的搅拌系统，确保水与活性炭充分混合，提高吸附效果。在实际运行中，电厂设定活性炭的更换周期。通过在线监测系统可以实时监测活性炭的吸附容量和效果，例如当在线监测系统显示活性炭的吸附饱和时，系统自动发出警报，提示操作人员及时更换活性炭。总的来说，该电厂通过水质分析、系统设计和定期监测，成功选择适合的颗粒状煤质活性炭，并通过自动控制系统确保其高效运行。这一处理措施不仅解决反渗透膜污堵问题，还提高系统的稳定性和运行效率。

3.2定期投加生物抑制剂

在某水电厂反渗透膜水处理系统中，由于水源中微生物较多，导致生物污染成为反渗透膜污堵的主要原因。为了解决这一问题，采取定期投加生物抑制剂的处理措施，步骤如下：第一步，在系统运行前，定期进行水质监测，重点关注微生物的种类和数量。通过采集水样品并进行生物学培养、荧光显微镜检查等手段进行，监测结果将为选择合适的生物抑制剂提供依据[3]。第二步，根据微生物监测结果，选择具有高效抑制目标微生物的生物抑制剂。例如，选择对藻类、细菌或真菌有较好控制效果的生物抑制剂。第三步，在选择生物抑制剂后，通过实验确定在不同水质条件下的最佳投加量。通过小规模试验或实验室模拟系统来完成，确保生物抑制剂的投加量能在抑制微生物生长的同时，不对水质造成不良影响。第四步，设计定期投加系统，确保生物抑制剂均匀且适量地投加到水处理系统中。采用自动化投加装置，根据水质监测数据实时调整投加量，确保生物抑制剂在系统中有足够的时间发挥作用。第五步，建立系统性的监测体系，定期检测微生物数量和水质参数，有助于评估生物抑制剂的效果，并在必要时进行调整。通过这一系列具体的处理措施，水电厂有效控制微生物的生长，预防生物污染，减轻反渗透膜的污染程度，提高水处理系统的稳定性。

3.3科学选择水处理设备

在某水电厂的反渗透膜水处理系统中，为了解决膜污堵问题，科学选择适当的水处理设备至关重要。第一，在选择水处理设备之前，进行全面的水质分析，重点关注水中的悬浮物、有机物、微生物等。同时评估系统对水质的需求，明确所需水质标准和处理目标。第二，由于水中存在较多的悬浮物和颗粒物，科学选择多介质过滤器是关键的一步。该设备采用多层过滤介质，如石英砂、煤质活性炭和磷酸铁等，能够高效地去除水中的颗粒物。以典型的MMF型号为例，可以选择动砂过滤器，其结构紧凑，能够在相对小的空间内实现高效过滤。第三，针对有机物和胶体物质，科学使用化学投加系统。聚合物投加系统能通过加入适量的聚合氯化铝等，改善悬浮物的絮凝和沉淀性能，减少对反渗透膜的污染。选择适用于该电厂规模和水质特点的自动化聚合物投加系统，如化学投加系统 CDS-5000。第四，为了控制微生物的生长，引入紫外线消毒系统是一种高效且环保的手段，UV系统能通过破坏微生物的DNA结构，有效抑制其繁殖。选用适用于水电厂流量的UV系统，如特洛伊UV3000Plus。第五，为了实现对水质的实时监测，科学选择在线监测系统。这种系统能及时反馈水质参数，帮助调整水处理设备的运行状态。选择适用于反渗透膜水处理系统的水质监测系统，如哈希Orbisphere 3600。通过科学选择上述水处理设备，该水电厂能高效解决反渗透膜污堵问题，确保水处理系统的稳定运行。

4 结语

在某电厂水处理反渗透膜污堵问题的研究中，本文深入分析污堵的原因及解决措施。预处理不足、运行参数配置不合理、药剂投放和使用不当、水质波动以及设备老化或故障等因素都可能导致反渗透膜污堵的发生。针对这些问题，应该落实添加合适活性炭、定期投加生物抑制剂与科学选择水处理设备等策略，能有效解决反渗透膜污堵问题。
参考文献：

[1]伏文,周洋,张连芹等.某电厂海水处理反渗透膜污堵原因分析[J].工业用水与废水,2023,54(02):59-62.

[2]张桂凤.电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用探析[J].清洗世界,2022,38(12):8-10.

[3]秦刚华,沈思言,王洁等.反渗透膜污堵原因分析及应对策略[J].能源工程,2021(05):5-9.