全膜法水处理技术在调相机内冷水处理中的运用

引言

随着我国社会经济不断发展,电力需求逐渐增加,特高压、高压输电工程也逐渐增多。与此同时,特高压直流输电的无功补偿问题愈发明显,调相机装置能够有效解决这一问题,但由于调相机中的冷水供给工艺较为复杂,且水质要求较高,在其应用期间,还需提高冷水处理质量。因此,本文根据现阶段全膜法水处理技术,分析该项技术对调相机内冷水处理的作用,同时总结该技术应用期间出现的设备参数变化,为提高调相机工艺水平提出了一些建议。

1全膜法水处理技术概述

全膜法水处理技术是将膜工艺有机组合,以满足排放标准的工业废水、城市污水、常规用水为进水,通过超滤、反渗透、EDI工艺,达到深度脱盐、去污目的以满足不同水质要求。该技术中超滤、反渗透、EDI工艺在实际操作中可被分为预处理和预脱盐、精脱盐3个阶段,之后原水会被提炼成满足各种锅炉要求的水质。由于该技术在处理期间不需要利用酸、碱平衡水性,且操作方便,所以近些年全膜法水处理技术的应用更加广泛。

2全膜法水处理技术运用的工艺流程

2.1原水水质分析

原水来源于某市自来水,相关人员将水送至处理车间后,以国家颁布的城市生活用水卫生标准为依据,分析该水源的水质情况,如表1所示。从表1可以看出,该原水应为市政用水,其电导率稳定在510～600μs/cm,说明水质尚佳,属于浑浊度较低的原水。

表1原水水质分析表

2.2工艺流程

全膜法水处理技术在调相机内冷水处理中,其中盐水系统的产水量为6.0m3/h,所参与调相机组内的冷却水循环系统回水为5.0m3。由于所选取的原水水质尚佳,并且盐水系统作用小,因此该技术的工艺设计中并未对原水展开混凝、沉淀处理,而是直接将原水送至超滤系统中。表1中,原水中氯气含量为0.300mg/L,在原水进入系统前,无需使用杀菌剂,所含氯气含量足以控制原水内微生物。其中叠片过滤器中超滤装置的反洗水主要来自于产水箱,而所需反洗的水总流量为17.0m3/h。超滤反水泵在系统启动或者停止时,应为"一用一备"模式,以减少因为超滤膜突然出现水锤产生的减压、升压情况。之后,相关人员设置保安过滤器在反渗透装置前沿上,同时加入还原剂、阻垢剂,以免出现氧化、结垢现象。

在高压泵产生压力上升后,清水会通过装置反渗透膜流入产水箱。全膜法水在调相机内冷水处理中的应用,能够有效去除水中的二氧化碳,并将其在反渗透装置入口前对水质进行碱化处理,将原水酸碱度控制在7～8。最后,水溶液不会经过EDI过滤器进入装置内部,制作出符合标准的除盐水。结合调相机关于原水的处理项目,除盐水的车间出水参数如表2所示。

表2出水参数表

2.3设备参数

应用全膜法水处理技术时,除盐水车间需位于调相机方的东部,车间长为17.8m,宽为8.9m。将车间和消防间联合布置,同时相关人员采用集成的框架式组装方式,放置除盐冷水设备。此种布置方式能够进一步实现车间、设备安装的工厂化,体现该技术的专业性。除盐水车间的整体建设应选用混凝土结构,为满足技术要求,还应在室外布置废水储蓄池[3]。设备在运行期间,超滤系统、反渗透循环系统都会将排污水共同排放至该储蓄池中。而膜处理中进行化学清洗时,所产生的废水需要专门排放到化学废水池,并外运处理。各类设备中,超滤、EDI、反渗透设备都以程序控制的方法运转,同时处理系统会在水箱液位变化中合理调停设备。除盐水系统中的反渗透、EDI膜的运行温度应小于43℃。在所有系统中,进水口分别为原水、调相机循环水进口。

第一,清洗过滤器。利用全膜法水处理技术处理调相机冷水时,多选用叠片式自动清洗过滤器,该装置设置在滤膜组件前,过滤精度一般为100mm,可以高效去除原水中的颗粒物与悬浮物。清洗过滤器的技术核心在于选用盘片式过滤机。同时通过科学设计,在过滤装置中实现反洗、过滤、循环等精细化工艺流程。为保障设备使用效果,盘式过滤的反洗时间不能低于20s,水压不能低于0.15MPa。

第二,超滤装置。在超滤装置中,在使用程序控制设备的运行模式时,还应设置全自动、一对一的阀门操控方式,同时预留设备控制箱本身的各项操作功能。在设计装置末端时,都会根据过滤情况,使设备可以自动完成反洗和投运过程,并配备完整的辅助设施。

第三,反渗透装置。反渗透系统多选用卷式的反渗透膜,它可以截留溶解性的盐分、分子量在100以上的有机物质,只允许水分子通过。一级反渗透膜中会含有9支元件,并且为具有抗污染作用的复合膜。膜元件分为一段、两段,且排列方式为2:1。此种膜组件,对水的回收率大于80%,脱盐率小于97%。

第四,EDI装置。控制系统、EDI模块、流量计、电导率仪等组件构成整个EDI装置。EDI装置主要通过填充式的膜堆,在极水室、浓水室作用下,不需要加入盐或者通过浓水循环装置就可以稳定水质,并保证水的回收率。在EDI装置中,还设有产水管、电导率仪,以免不合格的水进入产水箱。该设备在运行期间,进水箱内的水酸碱度为6～9,产水数量为6.0m3/h。

3运用效果分析

上述项目中,全膜法水处理技术的系统、设备在应用前期都已经完成调试、实验工作,目前,基于该技术的调相机冷水处理装置已经开始工作,该除盐水装置运行非常稳定,水质已经满足调相机对冷水补给的各项水质要求。通过运用全膜法水处理技术,超滤装置各项指标已达到原设计要求,且出水情况较好。反渗透装置除盐效果明显,除盐率高达98%。此外,由于反渗透装置对于二氧化碳的溶解率较低,所以水质中的二氧化碳对反渗透装置会产生一定影响,导致反渗透装置产出的水弱酸性较为明显。同时,EDI装置在产水时会出现不稳定的情况,在反渗透装置入口处存在些许设计缺陷,使反渗透装置的制水周期仅能维持15min左右,使反渗透装置在运行前期不能将所需添加剂加入系统管道内部,影响二氧化碳的实际去除效果[5]。因此,在EDI装置入口的水质酸碱度在5～7波动。水处理系统整体运行期间,全膜法水处理技术的应用问题主要体现在以下方面:首先是加药问题。由于反渗透装置前期进水较大,水质中电导率较高,难以维持设备理想状态。在水处理后期,水电导率逐渐下降,达到合适范围。其次,部分设备、阀门在停止、启动状态,不能作为智能告警信号来源,导致在水流量超限时难以将其加入后台告警系统中。

4结语

综上所述,全膜法水处理技术在调相机冷水处理中的应用,能够满足设备对水质的供给要求。但是在技术实践中,因设备装置运行系统的复杂性,相关人员还应根据实际应用情况,合理调整全膜法水处理技术的应用方案。