（大唐长山热电厂吉林松原131109）
摘要：随着我国电厂单机容量的增大，对用水的质量也提出了更高的要求，同时超滤等处理技术已广泛应用，膜污染以及后续处理效果对生产现场影响大。也加大了发电厂的发电成本。本文以某电厂中的化学除盐水实验工程为研究对象，研究膜污染的化学清洗方案和清洗控制的参数，从而为电厂用水超滤处理工艺的运行和维护提供更坚实的依据。
关键词：电厂用水；超滤处理；膜污染；化学清洗技术
以某电厂为例，其电厂中的用水就采用了超滤处理技术，规模在59L/h，在其处理过程中，超滤膜元件极容易被盐垢、胶体、微粒等物质污染，从而造成膜孔堵塞，影响出水量，从而严重地影响用水质量，要解决这类问题，最好的办法就是要对膜孔和膜元件进行定期的检查和清洗，从而保证用水质量，提高膜的使用寿命，降低发电成本。
一、超滤膜处理效果概述
1、细菌、病毒及其他微生物
超滤膜对水中病原微生物的去除效果同样主要依赖于膜的筛滤作用，与膜孔的截留分子量密切相关。一般给水系统中细菌和大肠杆菌的大小为微米级，而超滤膜的孔径近纳米级。由于细菌和病毒等的尺寸一般大于超滤膜孔径，一般均能被完全去除。因此，超滤膜从某种意义上在不投加化学药剂(如氯、臭氧等)的情况下实现了物理消毒，有利于避免消毒副产物的形成。这一点也是超滤膜优于微滤膜的重要特征。相关试验结果显示，采用微絮凝+超滤膜工艺处理黄河水，对总大肠菌群的去除率可达100%，对细菌总数的去除率可达99.7%以上。
2、浑浊度
超滤膜对于颗粒物质和胶体物质等导致较高浑浊度的成分主要通过物理筛分作用去除，微米至纳米级的孔径能确保对其较高的去除率。有研究发现，使用截留分子量100000Da。的超滤膜，即使进水的浑浊度高达50-1000NTU，出水浑浊度始终保持在0.1NTU以下，出水平均浑浊度为0.06NTU。
3、高锰酸盐指数(CODMn)
虽然会受水中还原性无机物如硫化物、亚硫酸盐、亚铁盐等的影响，CODMn测得的地表水中的还原性物质主要是有机物。因此，考查CODMn指标可以大致反映膜工艺对有机物的去除情况。有关研究显示，单独使用超滤膜过滤装置高锰酸盐指数去除率在21%-31%之间，而加人粉末活性炭则可使CODMn去除率升高到50%-76%。可见，超滤膜对溶解性有机物的去除能力虽较差，但粉末活性炭发挥强大的吸附能力，可提高去除率。另外，在膜处理工艺前使用混凝工艺等也能提高对其的去除率。
二、电厂用水超滤处理中膜污染化学清洗技术的应用
1、水质分析
在进行化学清洗之前，要先对超滤装置进出水和反洗水进行检测分析。超滤装置在运用一段时间后，反洗余氯仪的溢流管和电极都有明显的红褐色的物体，显出水余氯仪和溢流管和电极则出现绿色的粘滑的物体，通过对两种物体的检测可发现，红褐色物体的组成为铁铝化合物，而在对绿色物体进行检测时，将绿色物体放在坩埚内进行燃烧会溢出蛋白质的味道，又将绿色物体放在10%左右的盐酸溶液中，发现不易被溶解，但是绿色变成了白色，从而检测出绿色物体中含有有机物。而超滤装置的膜筒中最常见的附着物就是有机物、铁、胶体硅等，先前已经提到，超滤装置的制作材料为醋酸纤维，因此对酸碱度的耐受力不是很强，不利于使用氢氧化钠进行清洗，但是在考虑清洗成本后，最终选择了EDTA配合磷酸三钠进行碱洗，再搭配柠檬酸，可以偶尔使用次氯酸钠进行清洗。
2、清洗方法
EDTA的清洗方法，就是要根据溶液箱和管道的体积，用超滤装置的出水搭配1%的EDTA溶液，用磷酸三钠将pH值调节到10-11，开启化学清洗泵，将出口压力调整在0.05MPa-0.06MPa，让清洗液在超滤膜筒中可以循环清洗。柠檬酸清洗方法，就是搭配1%的柠檬酸溶液，按照碱洗的操作方法进行清洗，采用的是动态循环和静态浸泡相结合的方式。次氯酸钠溶液清洗方法，就是将10%的次氯酸钠稀释后调配呈余氯在50mg/L-55mg/L的次氯酸钠溶液，同样是采用动态循环和静态浸泡的方式进行清洗，次氯酸钠溶液可以单一使用清洗，也可以在进行酸洗后使用，选择方式要根据超滤装置被污染的程度进行分析。
3、参数控制
压力的控制，就是要在化学清洗过程中，将泵出口压力控制在50kPa-80kPa，就是要跟膜筒正常运行中的进口压力持平，只有保持压力一致，才能避免压力过大，防止将膜筒损害，在清洗过程中还要控制清洗的流速。碱洗中pH值的控制很重要，先对清洗液的pH值进行检测，如果pH值指数明显降低，在对有机物进行溶解时，就要加入碱使pH值恢复到10-11。与此同时，还要对清洗容器中的清洗液进行观察，颜色发黄、变深并且产生大量气泡时，才能证明清洗效果达到最佳状态。酸洗中pH值的控制也非常重要，如果清洗液中的pH值过高，证明酸被大量消耗，应该添加柠檬酸使pH值保持在3-4。同时清洗中，清洗液颜色变为红褐色，说明超滤装置被铁污染。对清洗效果的检测，就是要在清洗结束后，对超滤装置的压力差、出水流量等数据进行检测，将数据恢复到正常范围，这样可以提高用水的质量。
三、化学清洗注意事项
1、清洗药剂的选择
当工作人员清洗大型系统时，应选取单个膜元件进行清洗效果试验，确认合适后再清洗整套系统。此外，对于在无机盐类沉淀物溶解时消耗酸，工作人员应密切关注pH值变化情况，如果pH增加幅度超过0.5个单位值时，工作人员需补充酸，同时保证酸性清洗液循环时间少于20min，一旦超出这一时间规定，清洗液中清洗下的无机盐达到饱和状态，会沉积在膜表面。如果出现这种现象，工作人员可利用合格预处理产水，排放掉第一遍的清洗液，并重新配置清洗液实施第二次清洗。
2、清洗液的洁净度
在清洗液中包含较多的颗粒物或者杂质，容易对系统产生二次污染的危害，甚至会使得膜表面出现机械性损伤。因此在清洗过程中，尤其对于反向清洗液而言，应尽量降低其中的小分子杂质。根据具体经验而言，膜系统的产水为较为适宜的清洗溶液，或者根据清洗需要，工作人员在配置清洗液时也可利用合格的预处理产水。
3、清洗流动方向和顺序
清洗中要求清洗的流动方向与系统正常运行的水流方向相同，只有当组件的进料端被严重污堵时，工作人员才会采取反向清洗，并且在清洗过程中应避免在膜的透过液一侧施压，以此防止出现膜本身机械性损伤。同时反向清洗主要将清洗液由膜组件的浓排端泵入，并在外侧实现组件内循环，保证清洗液可在膜表面以适当的流速流动，并形成冲刷力，进而排除膜表面和系统内部的污染物。此外，对于清洗顺序而言，大多数化学清洗采取碱法和酸法交替进行的方式，但是在具体操作中不得连接进行。较为合理的清洗顺序为：酸洗→水洗至呈中性→碱洗→水洗至呈中性，或碱洗→水洗至呈中性→酸洗→水洗至呈中性。如果污染物中含有油类，应先用高pH后用低pH清洗液清洗。
结束语
总之，水污染严重的水资源，含有较高的有机物，超滤装置只能除去大分子物质，因此不能作为水源，因此要时刻做好水质监督，降低水中有机物的含量。超滤装置的膜筒材料有很多种类，对于酸碱性的耐受度和抗氧化性都有不同的适应度，因此在清洗中必须要根据生产厂家的意见进行选择,才能保障清洗效果。
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