超濾膜國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)改造應(yīng)用_圖文

1、 收稿日期 :2008205209文章編號(hào) :10072290X (2008 0920053203超濾膜國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)改造應(yīng)用甘超齊 1, 莊文軍 1, 陳超 1, 柯永文2(11廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司 , 廣東 臺(tái)山 529228; 21天津膜天膜工程技術(shù)有限公司 , 天津 300160摘要 :由于電廠化學(xué)水處理的進(jìn)口濾膜不能庫(kù)存 , 采購(gòu)周期又長(zhǎng) , 比較影響正常生產(chǎn) , 對(duì)原進(jìn)口超濾設(shè)備膜元 件進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化技術(shù)改造非常必要 。 為此 , 以國(guó)產(chǎn)超濾膜系統(tǒng)為研究對(duì)象 , 研究其流程工藝 、運(yùn)行參數(shù)的適應(yīng)能 力 , 實(shí)際運(yùn)行表明國(guó)產(chǎn)膜元件運(yùn)行穩(wěn)定 , 技術(shù)性能接近國(guó)外同類產(chǎn)品 。 關(guān)鍵詞

2、:國(guó)產(chǎn)化濾膜 ; 膜通量 ; 膜清洗中圖分類號(hào) :TK228 文獻(xiàn)標(biāo)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(tái)山電廠水源為水庫(kù)水 , 水中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 低 , 其水 中總?cè)?解性 固 體 (to tal disso lved so lid

5、s, TD S 的質(zhì)量濃度僅為 5018m g /L, 二氧化硅質(zhì)量 濃度為 12197m g /L, 其中膠體硅的質(zhì)量濃度約為 11103m g /L?；痣姀S常規(guī)的凝聚 、澄清 、過(guò)濾工 藝系統(tǒng)復(fù)雜 , 設(shè)備占地面積較大 , 對(duì)低濁水膠體硅 的去除有一定難度 , 因此 , 選用超濾工藝對(duì)原水進(jìn) 行處理 , 膠體硅去除率可達(dá) 99%以上 。由于水庫(kù)到廠區(qū)的淡水管長(zhǎng) , 建設(shè)時(shí)間早且長(zhǎng) 期不使用 , 造成系統(tǒng)投運(yùn)初期 , 鐵含量超過(guò)超濾膜 進(jìn)水鐵含量的要求 , 水中鐵鹽過(guò)多存在 , 會(huì)在膜表 面形成點(diǎn)狀的鐵顆粒沉淀 (通常的化學(xué)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(duì)膜的老化分解起催化作用 , 長(zhǎng)期 使用 , 膜表面會(huì)形成點(diǎn)蝕坑 , 嚴(yán)重的會(huì)形成穿孔 。而超濾濾筒不能長(zhǎng)時(shí)間放在倉(cāng)庫(kù)保養(yǎng) , 進(jìn)口濾膜采 購(gòu)周期長(zhǎng) , 濾膜國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的推廣應(yīng)用非常必要 , 為此 , 選用了天津膜天膜公司生產(chǎn)的超濾膜進(jìn)行了 試驗(yàn) , 并在運(yùn)行 、 污染及清洗等方面與進(jìn)口膜進(jìn)行 了系統(tǒng)的對(duì)比考察 。1 超濾系統(tǒng)工藝流程超濾裝置系統(tǒng)工藝流程如圖 1所示 。進(jìn)水泵將水加壓后經(jīng)盤式過(guò)濾器進(jìn)入超濾系 統(tǒng) , 運(yùn)行 45m in, 然后反洗 215m in 。為防止微生 物污染 , 間隔若干運(yùn)行周期之后 , 在反洗水中加氯 增強(qiáng)反洗效果 。超濾系統(tǒng)采用恒壓差控制的運(yùn)行方式 ,

7、超濾系 統(tǒng)的跨膜壓差控制在 0103011M Pa 之間 , 出水流量為 6585m 3/h, 超 濾 進(jìn) 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(tǒng)工藝流程2 濾膜國(guó)產(chǎn)化的條件和要求濾膜材質(zhì)盡量選擇新型材料 , 要求抗污染能力 和氧化能力強(qiáng) , 特別是鐵的污染 , 滿足臺(tái)山電廠的 水處理系統(tǒng)工藝 , 出水水質(zhì) 、口裝置的出水水質(zhì) 、維管 , 進(jìn) 、 。 膜 的運(yùn)行壓力 、設(shè)備型號(hào)和工藝參數(shù) 。 膜的清洗 、

8、 保養(yǎng)利用現(xiàn)有的 化學(xué)清洗裝置 , 不再增加新的清洗保養(yǎng)設(shè)備 。3 超濾系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化研究311 選用國(guó)產(chǎn)膜的特性濾膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯 (PVD F , 該膜具有耐 熱性 、 化學(xué)穩(wěn)定性 、 耐輻射性和良好的物理機(jī)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(yùn)行 。312 超濾膜通量由圖 2運(yùn)行的 3個(gè)階段數(shù)據(jù)分析可以看出 , 跨 膜壓差設(shè)置為 30kPa, 水溫保持在 141301512 , 反洗流量 187190t/h 。超濾膜連續(xù)運(yùn)行后通量逐 漸下降 , 經(jīng)過(guò)間歇式加氯保養(yǎng) , 膜通量有所恢復(fù) , 說(shuō)明加氯反洗可部分消除膜污染 , 恢復(fù)膜通量。圖 2

9、 國(guó)產(chǎn)膜系統(tǒng)運(yùn)行膜通量變化曲線 313 超濾膜反洗超濾系統(tǒng)反洗效果見表 1。314 化學(xué)清洗針對(duì)臺(tái)山電廠的超濾系統(tǒng) , 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情 況 , 采用 pH 值為 3的檸檬酸溶液清洗進(jìn)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(duì)國(guó)產(chǎn)超濾膜進(jìn)行 了清洗 , 清洗后的運(yùn)行參數(shù)見表 2。從表 1結(jié)果可明顯看出 , 反洗后 , 膜通量有所 提升 , 說(shuō)明反洗起到了恢復(fù)膜通量的效果 。4 國(guó)產(chǎn)膜與進(jìn)口膜比較、出水國(guó)產(chǎn)膜設(shè)定為 26kPa 。通過(guò)圖 3 , 國(guó)產(chǎn)膜裝置的運(yùn)行壓力趨 勢(shì)比進(jìn)口膜裝置系統(tǒng)相對(duì)平緩 , 由此確定國(guó)產(chǎn)膜 裝置的可行性

10、 。圖 3 國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口膜運(yùn)行產(chǎn)水通量變化曲線通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行 5個(gè)月數(shù)據(jù)的分析表明 , 使用 國(guó)產(chǎn)天津膜天膜公司的超濾慮筒 , 能夠保持產(chǎn)水量 和水質(zhì) , 且透膜壓差 (T M P 長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定 , 大大減少化學(xué)清洗的周期 , 降低企業(yè)運(yùn)行維護(hù)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(zhì)穩(wěn)定 、 操作壓力低 、 化學(xué)清洗周期 長(zhǎng)等卓越特點(diǎn) 。從表 3、 表 4的數(shù)據(jù)可知 , 兩類膜元件出水膠 體硅和懸浮物的含量比較接近 , 說(shuō)明國(guó)產(chǎn)膜的性能 和進(jìn)口膜的性能水平相當(dāng) , 均能夠滿足目前的水質(zhì) 要求 。45廣 東 電 力 第 21卷 表 1 國(guó)產(chǎn)超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)開始

11、日期 持續(xù)時(shí)間 /d 進(jìn)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(yùn)行初期 441021182112060161911104131921311021382132061111102128212206114 20072012024410211821120601619111041319213 11021482142061191102147614266114 20072012244410214761426601816151161719011 110217821626

12、711411131083103012007202219441121382133015111618719 111311831301115307620072032241138230741116101161018315 1113178317307517表 2 國(guó)產(chǎn)膜系統(tǒng)清洗效果開始日期 持續(xù)時(shí)間 /d 進(jìn)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(xué)清 洗前 11131783173075172007203226 44

13、115118413308118161310818019化學(xué)清 洗后 1115158515308319200720322644112168216308012161310917819化學(xué)清 洗后 1114138213308119表 3 國(guó)產(chǎn)膜與進(jìn)口膜衰減率比較項(xiàng)目2007201228取樣 2007202222取樣 進(jìn)口膜 國(guó)產(chǎn)膜 進(jìn)口膜 國(guó)產(chǎn)膜 跨膜壓差 /kPa 40204020運(yùn)行前通量 /(m 3 h -1 71147691047114769104運(yùn)行后通量 /(m 3 h -1 66141651536515363177連續(xù)運(yùn)行時(shí)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(guó)產(chǎn)膜與進(jìn)口膜進(jìn)出水質(zhì)比較取樣時(shí)間取樣點(diǎn) 濁度 /%膠體硅的質(zhì)量濃度 /(m g L -1膠體硅 去除率 /% 09:40總進(jìn)水 1134312009:41進(jìn)口膜出水 01130972 09:42國(guó)產(chǎn)膜出水 011211069 (下轉(zhuǎn)第 59頁(yè) 55 第 9期 甘超齊等 :超濾膜國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)改造應(yīng)用 設(shè)置為 170%, QU 輸出接 B I80模塊的第三個(gè)輸入 管腳 , 從而實(shí)現(xiàn) Udc, p的采樣量大于 170%時(shí)閉鎖保 護(hù)出口 。b 取消快速動(dòng)作段 。根據(jù)快速段設(shè)定的定值情況 , 在增加 Udc, p的采樣量大于 170%則閉鎖保護(hù)

15、 的邏輯后 , 快速段將永遠(yuǎn)不可能出口動(dòng)作 。 為節(jié)省 S I M AD YN D 裝置 C PU 運(yùn)算資源的開支 , 將快速 段 U C50模塊取消 。c 修正光纖測(cè)量通道異常時(shí)未能閉鎖保護(hù)的 邏輯錯(cuò)誤 。 取消了部分光纖測(cè)量通道異常故障代碼 送入保護(hù)判別模塊閉鎖管腳的中間回路 , 使保護(hù)在 光纖測(cè)量通道異常時(shí)第一時(shí)間閉鎖保護(hù) , 防止保護(hù) 誤出口 。 正常情況下 , 當(dāng)光纖測(cè)量通道受到干擾或 故障時(shí) , 相應(yīng)通道的測(cè)量值應(yīng)為 199199%, 但實(shí) 際試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光纖測(cè)量通道受到干擾時(shí) , 該通道的測(cè) 量值并不一定達(dá)到 199199%, 有時(shí)只會(huì)達(dá)到 左右 。輯錯(cuò)誤后 , , 5 試驗(yàn)情況在現(xiàn)

16、場(chǎng)將軟件進(jìn)行更新后 , 立即進(jìn)行了相關(guān)試 驗(yàn)工作 , 首先是進(jìn)行插拔光纖試驗(yàn) , 在經(jīng)過(guò)多次試 驗(yàn)后 , 有以下 3種情況出現(xiàn) :a U dc, p 的采樣量輸出突變?yōu)?199%, 第 1條 和第 3條措施均能閉鎖保護(hù) , 保護(hù)不會(huì)誤出口 ;b U dc, p 輸出不突變 , 保護(hù)不會(huì)誤出口 ;c U dc, p 輸出突變?yōu)?143%, 第 1條措施不能 閉鎖保護(hù) , 第 3條措施能閉鎖保護(hù) , 保護(hù)不會(huì)誤 出口 。所有試驗(yàn)均能閉鎖保護(hù) , 說(shuō)明在出現(xiàn)光纖測(cè)量 故障時(shí)能夠保證保護(hù)不發(fā)生誤動(dòng) 。 隨后對(duì)軟件更新 后的該模塊所有保護(hù)功能進(jìn)行了常規(guī)試驗(yàn) , 試驗(yàn)結(jié) 果均正常 。6 結(jié)束語(yǔ)高肇直流系統(tǒng)

17、直流濾波器電容 C1過(guò)負(fù)荷保護(hù) 誤動(dòng)的原因主要是保護(hù)在設(shè)計(jì)時(shí)直流系統(tǒng)中的測(cè)量 回路異常 , 閉鎖邏輯功能不完善所致 。 目前 , 經(jīng)過(guò) 現(xiàn)場(chǎng)的探討和研究 , 制定出改進(jìn)方案并加以實(shí)施 , 至今未再發(fā)生同類型的異常 。尚未成熟穩(wěn)定 , 為國(guó) ,: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(xué)直流測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用 J 1電力自動(dòng) 化設(shè)備 12001(3 :36-371作者簡(jiǎn)介 :陸巖 (1973- , 廣西靖西人。工程師 , 工學(xué)學(xué)士 , 從 事變電技術(shù)管理工作。(上接第 55頁(yè) 5 總結(jié)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明國(guó)產(chǎn)濾膜的膜材質(zhì)能夠適應(yīng) 目前系統(tǒng)的運(yùn)行工況 , 膜的產(chǎn)水量和水質(zhì)均能滿足 生產(chǎn)的需要 , 膜透率高 , 產(chǎn)水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原設(shè)計(jì)出 力 , 并且膜的運(yùn)行壓差可控范圍大 , 徹底解決了臺(tái) 山電廠進(jìn)口濾膜購(gòu)買周期長(zhǎng)而現(xiàn)場(chǎng)不能長(zhǎng)時(shí)間存放 的問(wèn)題 。 對(duì)國(guó)內(nèi)同樣使用超濾裝置的電廠有很好的 推廣示范作用 。 通過(guò)對(duì)臺(tái)山電廠超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行狀 況的長(zhǎng)期考察 , 其穩(wěn)定性和水處理效果與進(jìn)口膜系