[发明专利]一种电厂循环水排污水回用过程中反渗透系统污堵的原因分析确定方法及其化学清洗方法

摘要

本发明公开了一种电厂循环水排污水回用过程中反渗透系统污堵的原因分析确定方法及其化学清洗方，本发明通过试验来确定对污堵物，并根据污堵物来分析确定清洗方法，分析表明污堵物的主要成分是硫酸钙垢，这决定了化学清洗的难易程度，在实际运行中硫酸钙垢的污堵是反渗透设备较为难以去除的。因此本发明采用反渗透化学清洗方法，其步骤为反渗透系统冲洗，盐酸酸洗，碳酸钠+EDTA清洗，盐酸清洗。本发明能够利用反渗透现有的在线清洗系统实现反渗透硫酸钙垢在线清洗，且操作简单，耗时时间短，对电厂供水影响较小，同时清洗药品简单易得，清洗成本低。

主权项

一种电厂循环水排污水回用过程中反渗透系统污堵的原因分析确定方法，其特征在于：步骤如下：第一步1)变换工况运行试验，确定污堵产生的原因A工况：地下水+RO专用高效阻垢剂5mg/L+pH＝7.5，保安过滤器及反渗透压差稳定不增长，排除高效阻垢剂的影响；B工况：地下水+RO专用高效阻垢剂5mg/L+Cl+pH＝7.0，20天时间，保安过滤器压差无明显变化，排除pH的影响；C工况：地下水+RO专用高效阻垢剂5mg/L+循环水用阻垢剂+pH＝7.5，6小时内，保安过滤器压差有增长趋势，确立循环水阻垢剂影响；D工况：地下水+循环水阻垢剂5mg/L+Cl+pH＝7.0，保安过滤器和反渗透压差增长很快，个别膜段压差超过规定值，严重时设备运行3天保安过滤器滤芯几乎堵死，确定了pH对循环水的影响；第二步对污堵物、单体、阻垢剂试验A对污堵物分析研究对于污堵物，分别用盐酸溶液、氢氧化钠溶液和二氯异氰尿酸钠溶液进行浸泡、灼烧试验，现象如下：1)污堵物+盐酸溶液，没有变化；2)污堵物+氢氧化钠溶液，污堵物变松散，部分溶解；3)污堵物+二氯异氰尿酸钠，污堵物有气泡产生，并从底部慢慢浮起到液面，气泡消失后，剩余污堵物呈白色透明带状仍漂浮在液面上，经数日悬浮在溶液中；4)对污堵物进行灼烧试验，发出毛发烧焦味道，几乎可以烧尽；5)对析出物含铁测定，不存在铁胶体所述污堵物试验证明，污堵物至少有两种物质组成，均为有机物质，其中一部分容易被氧化反应掉；另一部分抗氧化能力比较强，部分污堵物遇碱溶解；B阻垢剂及单体氧化稳定性试验，针对电厂实际用过的不同厂家的阻垢剂进行对比，可以找到是哪个厂家的药品处理问题；a.甲某厂阻垢剂+二氯异氰尿酸钠；现象：2小时有白色晶体沉淀和气泡产生；b.乙某厂阻垢剂+二氯异氰尿酸钠；现象：10小时有白色晶体沉淀和气泡产生；c.RO专用阻垢剂+二氯异氰尿酸钠；现象：72小时后有白色晶体沉淀产生；d.ATMP单体+二氯异氰尿酸钠；现象：2小时有白色晶体沉淀和气泡产生；e.PBTC单体+二氯异氰尿酸钠；现象：10小时有白色晶体沉淀和气泡产生；f.HPMA单体+二氯异氰尿酸钠；现象：2小时有白色晶体沉淀和气泡产生；g.PAA+二氯异氰尿酸钠；现象：无反应；h.BAT+二氯异氰尿酸钠；现象：无反应；i.MBT+二氯异氰尿酸钠；现象：无反应；上述稳定性试验说明：1)通过a、b、c步骤说明复合型阻垢剂氧化稳定性：RO专用阻垢剂>乙某厂阻垢剂>甲某厂阻垢剂，但都发生氧化还原反应；2)通过d、e、f、g、h、i步骤说明单体氧化稳定性：凡有机磷系单体均发生氧化还原反应，其中具有有机磷和羧酸性质的PBTC单体比ATMP、HPMA稳定，它们与阻垢剂、污堵在保安过滤器滤芯上沉积物部分成分反应相同，均有气泡产生，证明沉积污堵物包含有机磷单体，而PAA、BAT、MBT稳定性很好；C酸碱度对阻垢剂及单体影响试验根据循环水反渗透处理过程，循环水经863过滤器、超滤进入保安过滤器、反渗透系统，为了防止反渗透膜结垢，在超滤出水加入了RO专用阻垢剂和盐酸，循环水pH由8.6左右降低到7.0左右，污堵物恰恰出现在超滤后的保安过滤器和反渗透一段膜前端，由于反渗透进水pH的降低，循环水阻垢剂中某些物质被析出；模拟反渗透系统入水pH的运行条件，对HPMA、PBTC、HPMA、PAA、BAT、MBT进行酸碱平衡试验，发现只有铜缓蚀剂MBT受酸碱度影响较大，即MBT在pH值10以上完全溶解，pH回调到7.3时，MBT重新析出，这种现象与污堵物部分成分遇碱溶解、遇酸析出反应相似，由此判断污堵物含有MBT物质；根据MBT酸碱特性，MBT在呈酸性的阻垢剂中是不溶的，只有在碱性溶液中溶解，因此，添加了MBT的复配阻垢剂会用NaOH对pH进行调节，因此含钠离子一定很高，分别取等体积的ATMP+PBTC+HPMA+PAA+BTA和ATMP+PBTC+HPMA+PAA+MBT两种阻垢剂溶液稀释测钠离子，经分析加了MBT的阻垢剂比加了BTA的阻垢剂钠离子高300倍，由此推断阻垢剂中使用了MBT代替BTA已达到减少成本的情况，但是当MBT遇到酸性环境就会马上析出造成污堵；因此影响试验说明：将加酸点提前至保安过滤器入口，使污堵物提前析出可以暂时解决污堵问题；根据以上方法可以分析出污堵物主要为硫酸钙垢，并分析了产生的原因，在实际运行中硫酸钙垢的污堵是反渗透设备难以去除，因此需要通过沉淀转化的原理进行清洗。