電廠水處理電除鹽裝置化學(xué)清洗技術(shù)探討

牛長軍

摘 要：文章介紹了電廠水處理連續(xù)電除鹽裝置（EDI）進(jìn)行化學(xué)清洗的特征，提出了酸性清洗和堿性清洗的設(shè)備配置、化學(xué)藥品配制及清洗操作步驟，并對清洗注意事項(xiàng)和化學(xué)藥品操作安全規(guī)則進(jìn)行了說明，供同樣使用連續(xù)電除鹽裝置（EDI）的電廠同行參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)水處理 連續(xù)電除鹽裝置EDI 化學(xué)清洗 注意事項(xiàng)

中圖分類號：TQ085 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0115-02

連續(xù)電除鹽（electrodeionization，簡稱EDI）技術(shù)是由電滲析和離子交換有機(jī)結(jié)合形成的一種新型膜分離技術(shù)。借助離子交換樹脂的離子交換作用及陰、陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇性透過作用，在直流電場的作用下，實(shí)現(xiàn)離子定向遷移，從而完成水的深度除鹽。

1 概述

公司共有兩套連續(xù)電除鹽裝置（EDI），每套EDI裝置包含8個EDI模塊，對于EDI裝置的電流和電壓采取整體監(jiān)控，單套EDI裝置的產(chǎn)水量設(shè)計(jì)為25 m3/h，進(jìn)水量為28 m3/h。

2 清洗癥狀分析

當(dāng)EDI系統(tǒng)出現(xiàn)以下或其他癥狀時，需要進(jìn)行化學(xué)清洗或物理沖洗：（1）在正常給水壓力下，產(chǎn)水量較正常值下降10%～15%；（2）為維持正常的產(chǎn)水量，經(jīng)溫度校正后的給水壓力增加10%～15%；（3）產(chǎn)水水質(zhì)降低10%～15%。

3 EDI模塊清洗工作步驟

3.1 清洗配置

以下是整臺設(shè)備的膜塊同時清洗所需設(shè)備和附件。（1）清洗泵。流量：與EDI設(shè)備設(shè)計(jì)流量的60～100%（15～30 m3/h），揚(yáng)程：0.2～0.3MPa。（2）清洗過濾器：設(shè)計(jì)流量達(dá)到清洗水泵的最大流量，過濾精度1 μm。（3）清洗水箱容積：EDI設(shè)計(jì)單位流量（m3/h）的5%（3 m3）；材質(zhì)：PE等非金屬或金屬內(nèi)防腐。（4）連接管道：UPVC管或PE軟管。（5）儀表配置：流量計(jì)、pH計(jì)、溫度計(jì)、TDS儀或電導(dǎo)率儀。

3.2 清洗準(zhǔn)備

（1）清洗前EDI狀態(tài)確認(rèn)。①在清洗前，試運(yùn)行并記錄EDI設(shè)備通過濃水與極水的流量和壓力降以及電壓、電流、濃水排水的電導(dǎo)率（或濃水TDS）及EDI產(chǎn)水品質(zhì)；b.記錄完成后，關(guān)閉EDI設(shè)備，切斷EDI電源，關(guān)閉EDI的全部進(jìn)水和出水閥門。

（2）設(shè)備系統(tǒng)連接。將EDI設(shè)備的濃水和極水進(jìn)出口管道與清洗系統(tǒng)連接，并確認(rèn)連接正確（將非產(chǎn)水端口（極水出口和濃水出口））連接到清洗藥液箱。

（3）清洗配藥。①將去離子水注入清洗水箱，先不加入藥劑；②試運(yùn)行清洗系統(tǒng)，并調(diào)節(jié)泵出口壓力為0.1 MPa，流量為運(yùn)行流量60%～100%（15～30 m3/h）；③根據(jù)清洗水箱的盛水量，確定化學(xué)試劑的加入量，并準(zhǔn)備兩倍或以上的藥劑總量；④將定量的化學(xué)藥劑加入到準(zhǔn)備好的定量的清洗水箱之中；⑤啟動清洗攪拌器或通過清洗水泵進(jìn)行循環(huán)攪拌，讓藥劑完全溶解。

3.3 酸洗程序

（1）清洗目的：清洗EDI濃水室與極水室鹽分結(jié)垢現(xiàn)象。

（2）清洗判定：當(dāng)EDI具有如下某種特征或全部特征時，需要執(zhí)行酸清洗程序。

①EDI濃水流量減少。

②EDI極水流量減少。

③EDI濃水壓力差上升。

④EDI極水壓力差上升。

⑤EDI電流上升或下降。

⑥EDI產(chǎn)水電阻率下降且在執(zhí)行再生程序時無法恢復(fù)性能。

（3）清洗配方：鹽酸（HCI）溶液（以500 L清洗箱為例）。

①去離子水500 L（可用EDI產(chǎn)品水）；②30%鹽酸（化學(xué)純或分析純）10～30 kg；③配制成0.6～1.8%的強(qiáng)酸溶液（應(yīng)完全混合），配制pH=2左右。

混合酸的安全方法：切記要先將水加入到溶器中然后再加入酸。

（4）清洗步驟：①啟動清洗水泵（注意不能將空氣注入），循環(huán)清洗溶液20～30 min；②在循環(huán)過程中，每隔5 min，檢測回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH上升0.2～0.4單元，就向清洗水箱中添加少量的酸，維持清洗水箱的pH值在配藥的水平；③循環(huán)后，停止清洗水泵，關(guān)閉清洗進(jìn)出口閥門，浸泡EDI模塊30～90 min，浸泡的時間最長不超過120 min；④開啟清洗閥門，啟動清洗水泵，循環(huán)30～60 min；⑤在循環(huán)過程中，每隔10 min，檢測回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH上升0.2～0.4單元，就向清洗水箱中添加少量的酸，維持清洗水箱的pH值在配藥的水平；⑥向清洗水箱加入堿，中和酸清洗廢液，然后直接排放；⑦向清洗水箱加入EDI的產(chǎn)水，沖洗EDI模塊殘留酸液，直至EDI進(jìn)出口電導(dǎo)率和pH值基本相等。

（5）EDI設(shè)備恢復(fù)：①斷開清洗裝置，恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)（如果還需要執(zhí)行堿洗程序，該步驟先停止）；②按照EDI再生程序設(shè)定再生的所有參數(shù)；③執(zhí)行EDI再生程序，直到達(dá)到離子平衡。在標(biāo)準(zhǔn)模式下運(yùn)行EDI，直到重新獲得所要求的水質(zhì)，恢復(fù)EDI性能。

3.4 堿洗程序

（1）清洗目的：清洗EDI濃水室、極水室、淡水室有機(jī)物及微生物污染或膠體污染。

（2）清洗判定：當(dāng)EDI具有如下某種特征或全部特征時，需要執(zhí)行堿清洗程序。

①有機(jī)物或微生物引起EDI濃水或極水流量減少。

②有機(jī)物或微生物引起EDI濃水或極水壓力差上升。

③有機(jī)物或微生物引起EDI電流變化。

④有機(jī)物或微生物引起EDI淡水流量下降。

⑤有機(jī)物或微生物引起EDI淡水壓力差上升。

⑥有機(jī)物或微生物引起EDI產(chǎn)水品質(zhì)嚴(yán)重下降。

（3）清洗配方。堿溶液（以500 L清洗箱為例）。

①去離子水500 L（可用EDI產(chǎn)品水）。

②氫氧化鈉（化學(xué)純或分析純）0.25～5 kg。

③配制成0.05～1%的堿溶液（應(yīng)完全混合），配制PH=

10.5～12。

特殊說明：配方主要是針對有機(jī)物和微生物污染。

（4）清洗步驟。

①啟動清洗水泵（注意不能將空氣注入），循環(huán)清洗溶液20～30 min。

②在循環(huán)過程中，每隔5 min，檢測回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH下降0.2-0.4單元，就向清洗水箱中添加少量的堿，維持清洗水箱的pH值在配藥的水平。

③循環(huán)后，停止清洗水泵，關(guān)閉清洗進(jìn)出口閥門，浸泡EDI模塊30～90 min，浸泡的時間最長不超過120 min。

④開啟清洗閥門，啟動清洗水泵，循環(huán)30～60 min。

⑤在循環(huán)過程中，每隔10 min，檢測回流至清洗水箱的水的pH值，如果pH下降0.2～0.4單元，就向清洗水箱中添加少量的堿，維持清洗水箱的pH值在配藥的水平。

⑥向清洗水箱加入RO產(chǎn)水，然后加入一定量的酸，控制pH值為3～4。

⑦將酸輸送至EDI模塊，中和模塊中的殘留堿液，循環(huán)或直接排放。

⑧向清洗水箱加入RO的產(chǎn)水，沖洗EDI模塊，直至EDI進(jìn)出口電導(dǎo)率和pH值基本相等。

（5）EDI設(shè)備恢復(fù)。

①斷開清洗裝置，恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。

②按照EDI再生程序設(shè)定再生的所有參數(shù)。

③執(zhí)行EDI再生程序，直到達(dá)到離子平衡。在標(biāo)準(zhǔn)模式下運(yùn)行EDI，直到重新獲得所要求的水質(zhì)，恢復(fù)EDI性能。

4 注意事項(xiàng)

（1）清洗過程中嚴(yán)格控制清洗藥劑的配比量；（2）清洗過程中應(yīng)密切關(guān)注藥劑的pH；（3）清洗藥劑的純度及質(zhì)量必須符合膜廠商要求；（4）清洗水溫及壓力應(yīng)在要求范圍內(nèi)。

5 操作化學(xué)藥品的安全規(guī)則

化學(xué)藥品的操作是相當(dāng)危險的，必須要非常小心，遵守適當(dāng)保護(hù)措施，以避免造成人身傷害。操作化學(xué)藥品的安全規(guī)則如下：（1）一定要穿和使用有保護(hù)措施的衣服和設(shè)備，至少要保護(hù)眼睛、臉、頸和手；（2）避免化學(xué)品接觸眼睛、皮膚或衣服；（3）一定要緩慢少量向水中加入化學(xué)品，以免發(fā)生爆炸、沸騰、噴濺或其他激烈反應(yīng)；當(dāng)混合液體時，決不能把水加到化學(xué)品中。（4）不要吸入化學(xué)品的煙氣。

參考文獻(xiàn)

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