1、 收稿日期 :2008205209文章編號 :10072290X (2008 0920053203超濾膜國產化的技術改造應用甘超齊 1, 莊文軍 1, 陳超 1, 柯永文2(11廣東國華粵電臺山發電有限公司 , 廣東 臺山 529228; 21天津膜天膜工程技術有限公司 , 天津 300160摘要 :由于電廠化學水處理的進口濾膜不能庫存 , 采購周期又長 , 比較影響正常生產 , 對原進口超濾設備膜元 件進行國產化技術改造非常必要 。 為此 , 以國產超濾膜系統為研究對象 , 研究其流程工藝 、運行參數的適應能 力 , 實際運行表明國產膜元件運行穩定 , 技術性能接近國外同類產品 。 關鍵詞

2、:國產化濾膜 ; 膜通量 ; 膜清洗中圖分類號 :TK228 文獻標志碼 :BAppli ca ti on of I nd i GAN C hao 2qi 1, G 21EN , KE Yong 2w en2(1. G uangdong G uohua Pow L . , Taishan, G uangdong 529228, C hina; 2. Tianjin M otianM em brane C . , 300160, C hina Abstract:I m m em brane for chem ical w ater treat m ent in pow er p lant can

3、 not be stored for a long ti m e and involves long p rocurem ent cycle, w hich i m pacts nor m al p roduction and necessitates the indigenization of filtration m em brane . This paper deals w ith dom estic ultrafiltration m em brane system , studying its technological p rocess and operating param et

4、ers . A ctual operation show s that dom estic m em brane functions stably and the technical perfor m ance is close to that of si m ilar foreign p roducts .Key words:dom estic filtration m em brane; m em brane flux; m em brane cleaning 臺山電廠水源為水庫水 , 水中鹽的質量分數 低 , 其水 中總溶 解性 固 體 (to tal disso lved so lid

5、s, TD S 的質量濃度僅為 5018m g /L, 二氧化硅質量 濃度為 12197m g /L, 其中膠體硅的質量濃度約為 11103m g /L。火電廠常規的凝聚 、澄清 、過濾工 藝系統復雜 , 設備占地面積較大 , 對低濁水膠體硅 的去除有一定難度 , 因此 , 選用超濾工藝對原水進 行處理 , 膠體硅去除率可達 99%以上 。由于水庫到廠區的淡水管長 , 建設時間早且長 期不使用 , 造成系統投運初期 , 鐵含量超過超濾膜 進水鐵含量的要求 , 水中鐵鹽過多存在 , 會在膜表 面形成點狀的鐵顆粒沉淀 (通常的化學清洗藥劑很 難徹底清除鐵顆粒沉淀 , 在次氯酸鈉的氧化作用 下 ,

6、這些鐵顆粒對膜的老化分解起催化作用 , 長期 使用 , 膜表面會形成點蝕坑 , 嚴重的會形成穿孔 。而超濾濾筒不能長時間放在倉庫保養 , 進口濾膜采 購周期長 , 濾膜國產化技術的推廣應用非常必要 , 為此 , 選用了天津膜天膜公司生產的超濾膜進行了 試驗 , 并在運行 、 污染及清洗等方面與進口膜進行 了系統的對比考察 。1 超濾系統工藝流程超濾裝置系統工藝流程如圖 1所示 。進水泵將水加壓后經盤式過濾器進入超濾系 統 , 運行 45m in, 然后反洗 215m in 。為防止微生 物污染 , 間隔若干運行周期之后 , 在反洗水中加氯 增強反洗效果 。超濾系統采用恒壓差控制的運行方式 ,

7、超濾系 統的跨膜壓差控制在 0103011M Pa 之間 , 出水流量為 6585m 3/h, 超 濾 進 水 壓 力 為 01100120M Pa 。 第 21卷 第 9期 廣 東 電 力V ol 121N o 19 2008年 9月GUANGDO NG E L ECTR I C P OW ER Sep 12008圖 1 超濾裝置系統工藝流程2 濾膜國產化的條件和要求濾膜材質盡量選擇新型材料 , 要求抗污染能力 和氧化能力強 , 特別是鐵的污染 , 滿足臺山電廠的 水處理系統工藝 , 出水水質 、口裝置的出水水質 、維管 , 進 、 。 膜 的運行壓力 、設備型號和工藝參數 。 膜的清洗 、

8、 保養利用現有的 化學清洗裝置 , 不再增加新的清洗保養設備 。3 超濾系統的國產化研究311 選用國產膜的特性濾膜材質為聚偏氟乙烯 (PVD F , 該膜具有耐 熱性 、 化學穩定性 、 耐輻射性和良好的物理機械性 能 。 高抗污染性 , 耐酸堿 , 抗氧化 , 單位膜面積水 通量大 , 低壓運行 。312 超濾膜通量由圖 2運行的 3個階段數據分析可以看出 , 跨 膜壓差設置為 30kPa, 水溫保持在 141301512 , 反洗流量 187190t/h 。超濾膜連續運行后通量逐 漸下降 , 經過間歇式加氯保養 , 膜通量有所恢復 , 說明加氯反洗可部分消除膜污染 , 恢復膜通量。圖 2

9、 國產膜系統運行膜通量變化曲線 313 超濾膜反洗超濾系統反洗效果見表 1。314 化學清洗針對臺山電廠的超濾系統 , 結合現場實際情 況 , 采用 pH 值為 3的檸檬酸溶液清洗進水中的 Fe 和 M n, 消除水中所溶的金屬化合物污染或硅漬引 起的污染 。 2008年 3月 25日 , 對國產超濾膜進行 了清洗 , 清洗后的運行參數見表 2。從表 1結果可明顯看出 , 反洗后 , 膜通量有所 提升 , 說明反洗起到了恢復膜通量的效果 。4 國產膜與進口膜比較、出水國產膜設定為 26kPa 。通過圖 3 , 國產膜裝置的運行壓力趨 勢比進口膜裝置系統相對平緩 , 由此確定國產膜 裝置的可行性

10、 。圖 3 國產與進口膜運行產水通量變化曲線通過對系統運行 5個月數據的分析表明 , 使用 國產天津膜天膜公司的超濾慮筒 , 能夠保持產水量 和水質 , 且透膜壓差 (T M P 長時間內保持穩定 , 大大減少化學清洗的周期 , 降低企業運行維護成 本 , 也充分證明膜天膜公司的超濾膜具有抗污染性 能好 、 出水水質穩定 、 操作壓力低 、 化學清洗周期 長等卓越特點 。從表 3、 表 4的數據可知 , 兩類膜元件出水膠 體硅和懸浮物的含量比較接近 , 說明國產膜的性能 和進口膜的性能水平相當 , 均能夠滿足目前的水質 要求 。45廣 東 電 力 第 21卷 表 1 國產超濾膜系統運行參數開始

11、日期 持續時間 /d 進水壓力 /kPa 出水壓力 /kPa 壓差 /kPa 出水流量 /(m 3 h -1 溫度 / 反洗壓力 /kPa 反洗流量 /(m 3 h -1 1102148214206114運行初期 441021182112060161911104131921311021382132061111102128212206114 20072012024410211821120601619111041319213 11021482142061191102147614266114 20072012244410214761426601816151161719011 110217821626

12、711411131083103012007202219441121382133015111618719 111311831301115307620072032241138230741116101161018315 1113178317307517表 2 國產膜系統清洗效果開始日期 持續時間 /d 進水壓力 /kPa 出水壓力 /kPa 壓差 /kPa 出水流量 /(m 3 h -1 溫度 / 反洗壓力 /kPa 反洗流量 /(m 3 h -1 備注2007203224 441131182163074111611617315化學清 洗前 11131783173075172007203226 44

13、115118413308118161310818019化學清 洗后 1115158515308319200720322644112168216308012161310917819化學清 洗后 1114138213308119表 3 國產膜與進口膜衰減率比較項目2007201228取樣 2007202222取樣 進口膜 國產膜 進口膜 國產膜 跨膜壓差 /kPa 40204020運行前通量 /(m 3 h -1 71147691047114769104運行后通量 /(m 3 h -1 66141651536515363177連續運行時間 /h 53537171膜通量衰減率 /%710851088

14、1317163表 4 2006年 12月 30日 3次取樣國產膜與進口膜進出水質比較取樣時間取樣點 濁度 /%膠體硅的質量濃度 /(m g L -1膠體硅 去除率 /% 09:40總進水 1134312009:41進口膜出水 01130972 09:42國產膜出水 011211069 (下轉第 59頁 55 第 9期 甘超齊等 :超濾膜國產化的技術改造應用 設置為 170%, QU 輸出接 B I80模塊的第三個輸入 管腳 , 從而實現 Udc, p的采樣量大于 170%時閉鎖保 護出口 。b 取消快速動作段 。根據快速段設定的定值情況 , 在增加 Udc, p的采樣量大于 170%則閉鎖保護

15、 的邏輯后 , 快速段將永遠不可能出口動作 。 為節省 S I M AD YN D 裝置 C PU 運算資源的開支 , 將快速 段 U C50模塊取消 。c 修正光纖測量通道異常時未能閉鎖保護的 邏輯錯誤 。 取消了部分光纖測量通道異常故障代碼 送入保護判別模塊閉鎖管腳的中間回路 , 使保護在 光纖測量通道異常時第一時間閉鎖保護 , 防止保護 誤出口 。 正常情況下 , 當光纖測量通道受到干擾或 故障時 , 相應通道的測量值應為 199199%, 但實 際試驗發現光纖測量通道受到干擾時 , 該通道的測 量值并不一定達到 199199%, 有時只會達到 左右 。輯錯誤后 , , 5 試驗情況在現

16、場將軟件進行更新后 , 立即進行了相關試 驗工作 , 首先是進行插拔光纖試驗 , 在經過多次試 驗后 , 有以下 3種情況出現 :a U dc, p 的采樣量輸出突變為 199%, 第 1條 和第 3條措施均能閉鎖保護 , 保護不會誤出口 ;b U dc, p 輸出不突變 , 保護不會誤出口 ;c U dc, p 輸出突變為 143%, 第 1條措施不能 閉鎖保護 , 第 3條措施能閉鎖保護 , 保護不會誤 出口 。所有試驗均能閉鎖保護 , 說明在出現光纖測量 故障時能夠保證保護不發生誤動 。 隨后對軟件更新 后的該模塊所有保護功能進行了常規試驗 , 試驗結 果均正常 。6 結束語高肇直流系統

17、直流濾波器電容 C1過負荷保護 誤動的原因主要是保護在設計時直流系統中的測量 回路異常 , 閉鎖邏輯功能不完善所致 。 目前 , 經過 現場的探討和研究 , 制定出改進方案并加以實施 , 至今未再發生同類型的異常 。尚未成熟穩定 , 為國 ,:1S iem ens 1Gui 2G uang HVDC transm ission p roject:D C Filter Protection EB 4355A Z_R1Z 1Ger m an:S iem ens, 20041 2S iem ens 1Gui 2Guang HVDC trans m ission p roject:S I M AD Y

18、N D D igital Control System EB 4300_04_30A Z Z 1Ger m an: S iem ens, 200413S iem ens 1Gui 2G uang HVDC transm ission p roject:D C Filter Protection Coordination Param eters and Settings EB 5355A Z_R1 Z 1Ger m an:S iem ens, 200414羅海云 , 瞿剛 1混合光學直流測量系統的應用 J 1電力自動 化設備 12001(3 :36-371作者簡介 :陸巖 (1973- , 廣西靖西人。工程師 , 工學學士 , 從 事變電技術管理工作。(上接第 55頁 5 總結實際運行結果證明國產濾膜的膜材質能夠適應 目前系統的運行工況 , 膜的產水量和水質均能滿足 生產的需要 , 膜透率高 , 產水量遠遠超過原設計出 力 , 并且膜的運行壓差可控范圍大 , 徹底解決了臺 山電廠進口濾膜購買周期長而現場不能長時間存放 的問題 。 對國內同樣使用超濾裝置的電廠有很好的 推廣示范作用 。 通過對臺山電廠超濾膜系統運行狀 況的長期考察 , 其穩定性和水處理效果與進口膜系