摘要：再生水作为火电厂生产用水，增加了反渗透膜结垢或被污染的风险，异常情况主要表现在给水压力、压差、产水流量和脱盐率的变化，应结合预处理方式和原水水质进行判断，确定结垢或污染物类型。碳酸钙垢和硫酸钙垢的清洗主要采用酸和EDTA盐，微生物和细菌污染采用非氧化性的杀菌剂，铁污染的清洗剂主要是NaHSO3溶液，无机胶体污染采用低浓度的NaOH溶液，在清洗过程中应严格控制清洗剂的温度和pH值。
关键词：反渗透;化学清洗;结垢;
反渗透技术是一种以压力差为推动力，从含盐水中分离出纯净水的膜分离技术，具有脱盐效率高、运行成本低、操作简单、占地面积小等优点，被广泛应用在火电厂锅炉补给水处理中。目前由于我国水资源日益短缺，新建的火力发电厂不再允许使用地下水作为生产用水，经过简单处理的城市污水成为其生产用水的唯一来源。水源的变化使得反渗透膜在生产中会出现结垢、性能衰退和被污染等问题，进而造成锅炉补给水水质变差，影响系统的水汽品质。当反渗透膜出现以上问题时，应及时分析原因，有针对性地对反渗透膜进行化学清洗，避免造成长期不可逆的损害，影响产水性能。
1反渗透膜的异常情况例如河北某电厂采用污水处理厂再生水作为生产水源，锅炉补给水处理系统采用超滤+反渗透的预脱盐和传统的阳、阴离子交换工艺。该电厂锅炉补给水处理车间2号反渗透装置在年9月出现异常情况。其给水压力、压差、产水流量和脱盐率均出现异常，如图1所示，给水压力增大了约40%，压差由0.13MPa增加到0.55MPa。图2是化学清洗前后产水流量与脱盐率随时间变化图，由图2可知，产水流量由55m3·h-1降至37m3·h-1，脱盐率由93.84%降至90.80%，下降约3.2%。
反渗透系统在运行过程中，一般认为出现下列现象之一者属于异常情况，反渗透膜需要进行化学清洗：膜产水透过量下降10%～15%；装置的脱盐率降低10%～15%；膜的压力差增大10%～15%。常见的异常现象主要表现在流量、脱盐率和压差上，检查原因首先排除原水水质是否发生变化。对于轻微的膜污堵进行简单的循环清洗即可，较严重的膜污染或者结垢情况则需要进行化学清洗。
图1化学清洗前后给水压力与压差随时间变化图
图2化学清洗前后产水流量与脱盐率随时间变化图
2反渗透膜化学清洗药剂的选择当确认反渗透膜组件被污染后，必须进行化学清洗。针对不同的污染物，须采用不同的化学清洗剂。反渗透膜的污染或结垢受其污染物的种类、膜本身的材质等诸多条件的影响。如表1所示，碳酸钙垢和硫酸钙垢的清洗主要采用酸和EDTA盐；微生物和细菌污染采用非氧化性的杀菌剂；铁污染的来源是管道或过滤器中腐蚀的铁，主要的清洗药剂为亚硫酸氢钠；无机胶体污染出现的原因主要是再生水的预处理不当，产生的无机胶体进入到反渗透系统，清洗方式主要采用低浓度的NaOH溶液。
表1不同污染物的清洗药剂
3反渗透膜化学清洗过程注意事项3.1清洗前准备工作根据反渗透膜出现的异常现象，确定反渗透确实需要化学清洗。对反渗透膜上的污染物或结垢物进行采样分析，确定污染物或结垢物的化学成分，进而根据表1确定需要采用的化学配方。化学清洗前检查电加热装置是否能够正常工作，确保清洗液的温度不低于15℃。
3.2清洗药液的配置化学清洗药剂的配置是化学清洗过程的基础，其中要药剂的浓度直接影响化学清洗的效果。按计算好的药剂量将药剂倒入化学清洗箱中。注水至化学药箱满液位线时，启动清洗液循环泵，循环搅拌5min左右，使之充分混合。检测其pH值，调节pH值至要求范围内。
3.3浸泡浸泡是反渗透化学清洗过程中的关键过程，既可以使化学液与污染物有足够的时间发生相应的化学反应，又能让污染物从膜的表面脱落，溶于化学液中，达到化学清洗的目的。在化学清洗过程中，一定要保证足够的浸泡时间。
河北某电厂针对出现的异常现象，结合对反渗透进水硬度、pH和碱度的化验分析以及阻垢剂的加入量分析，判断异常原因是碳酸钙结垢。化学清洗后给水压力、压差、流量和脱盐率变化如图1、图2所示，可见化学清洗后2号反渗透装置运行状况良好，压差在0.40MPa左右，脱盐率在92.41%左右。运行一段时间后各项指标恢复到化学清洗前，脱盐率下降到81.1%。检查清洗记录发现技术人员未严格按照化学清洗步序，导致反渗透膜在化学药剂中的浸泡时间不足，未达到化学清洗效果。
3.4循环清洗过程循环清洗是反渗透系统化学清洗的主要过程。该过程中化学液与膜内部污染物发生物理的动力接触，进一步发生渗透、摩擦、剪切等反应，从而达到化学清洗的目的。清洗过程中清洗液的pH值是重要的测定参数，通过pH的变化可以判断系统清洗的状况和清洗阶段。现场可采用精密试纸法或便携式pH仪进行检测。
4结论反渗透进水水质的变化，使得反渗透装置在运行过程中经常会出现压差升高、脱盐率下降等问题，同时增加运行维护工作量。出现异常情况时，应结合各项给水指标，判断污染类型，确定化学清洗药剂，同时在化学清洗过程中应严格控制清洗剂的温度和pH值，保证足够的浸泡时间，使得清洗剂和污染物可以反应完全。在日常工作中应严格按照国家标准进行，保证反渗透给水品质，可以有效地降低反渗透膜污染，延长膜清洗周期。
作者简介：张伟伟（-），女，河北省邢台市人，助理工程师，研究方向：环境监测方向研究。
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