上海石化總廠大型ED裝置的運行經驗
一、工程概況
上海石化總廠化工二廠電滲析裝置于1975年建成投入試運行以來，經過不斷地改進和試驗，使這套大型裝置逐漸進入正常運行狀態(tài)，制水能力達2 00～300m3/h。
二、設計原始資料
上海石化總廠化工二廠ED工程建成后，經過長時間調試、改進，于1983年召開鑒定會，設備生產能力50m3/h·臺，是當時國內最大產水量的大型ED裝置。
三、工藝流程及主要設備
原設計工藝流程未見介紹，電滲析設備最初是按每臺300對膜，隔板尺寸為805mm×1600mm×0.9mm的聚丙烯板。隔板網(wǎng)和布水槽系由兩層單絲直徑為0.55mm的聚丙烯編織網(wǎng)，隔板有效面積為9936cm2。
四、運行情況
工程建成后長期運行不正常，由國家海洋局海水淡化組確定為重點項目，由上海石化總廠化工二廠和國家海洋局二所等單位協(xié)作攻關，取得不少的大型ED運行經驗。
1．預處理
工程試車時運行周期只有20～50d，原因是原設計預處理只有一個蝶式過濾器，后增加了投加凝聚劑的過濾裝置，使原水濁度從3～5mg/L降至1mg/L以下，大大改善了ED的運行條件，使運行周期提高到2～3個月。后又對ED膜面上垢樣分析，發(fā)現(xiàn)垢層主要是有機物，其次才是無機物，分析結果如表1所示。
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表1 電滲析膜面垢樣成分及進出水細菌總數(shù)
①灼燒減量計算以干垢為基準，第二次又以第一次失重后的垢樣為基準。 |
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原水通過ED時，有30％的異養(yǎng)菌粘附在膜面上，形成微生物粘泥層。這種粘泥層電阻高，粘性大，能粘附水中含有的懸浮物（如泥砂等），兩者相互作用加快了粘泥層的形成，減少通水空間的截面，導致ED運行阻力升高。粘泥層形成速度與原水中細菌含量和濁度大小有關，細菌含量越高，濁度越大，粘泥層增長速度越快。經測定ED運行中流量下降速度為每天5～10m3/h。后在預處理系統(tǒng)中增設了投加殺菌劑裝置，殺菌劑投量按出水余氯指標控制，一般控制出水余氯為0.05～0.1mg/L，殺菌前后異養(yǎng)菌總數(shù)分別為105和102個/ml，濁度分別為1.2mg/L和0.6mg/L。
對原水進行良好的預處理是保證ED設備正常運行的先決條件。
2．ED設備的清洗
采用以上原水預處理后并不能完全控制原水中的細菌和濁度，經過一段時間還需要對ED設備進行清洗。在運行中采用了以下的清洗方法。
。1）加氣水反洗。在系統(tǒng)上增設加氣水反洗管路，反洗除去膜面粘泥層，處理效果較好。清洗出水呈黃褐色，濁度很高。清洗后流量可基本上得到恢復。ED運行周期提高。如果不控制原水中細菌，反洗效果就不大。
。2）酸洗及鹽堿洗。ED運行中難免發(fā)生局部輕微極化，原水中對膜有害物質，如十二烷基磺酸鈉，進入離子交換膜孔后就會影響膜性能，采用定期的酸洗和鹽堿洗措施，可以消除膜面沉積物，恢復膜性能。
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表2不同清洗劑的清洗效果
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（3）不拆槽清洗新方法。針對膜面垢層組分的性質，采用清洗劑進行不拆槽清洗。在清洗槽內配制所需數(shù)量和濃度的清洗液，泵入ED的濃、淡水隔室和極室（保持壓力平衡），在常溫下循環(huán)清洗2～4h，接著進行加氣水反洗，效果較好，清洗后裝置可以恢復到投運時的流量，清洗結果如表6-12所示。
上述三種清洗方法可按一定時間順序交替使用，可以大大延長電滲析器的拆槽清洗周期，提高設備利用率，增加裝置的制水能力。
3．電滲析器的改進
運行期間曾對電滲析隔板、電極板框及組裝方式進行了改進。對原設計的隔板和板框都改換成新結構形式。將原來設備每臺組裝300對膜，改為250對膜組裝形式，使設備的脫鹽率和產水量相對有所提高。
作者認為在ED設備改造過程中，未考慮采用EDR是大缺陷，哪怕是采用定期手動倒極的簡單措施，也會有效的。
4．電滲析系統(tǒng)的進一步完善和改進。預處理雖已采取了不少補救措施，但仍需采用更徹底的辦法，如增加活性炭吸附過濾，會對ED運行起到保安過濾器的作用。進一步改善ED的性能可采用耐氯膜等。
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