反渗透的异常现象及分析对策

INTELLIGENTCITY智能城市反渗透的异常现象及分析对策王荣方继辉杭州华电江东热电有限公司，浙江杭州310000摘要:反渗透对预处理水质的要求极高，及时发现反渗透运行中的异常问题，作好技术监督对电厂安全生产具有十分重要的意义。本文针对某电厂反渗透运行中出现的一次异常现象进行了分析，找出原因并提出了解方案。关键词:反渗透；异常现象；原因分析前言反渗透（RO）系统因其先进的技术及经济特性，在国内各行业已形成庞大的用户群。越来越多的火电厂将反渗透技术应用于锅炉补给水处理等领域，RO系统的正常运行及良好的维护管理对于水处理系统极其重要[1,2]。因此，及时发现并解决OR系统中可能出现的问题并加以分析解决，才能从根本上保证其长期安全稳定运行，最大限度地降低系统消耗，节约运行成本。由于OR设备昂贵，运行经济成本高，本文就一次OR系统运行中出现过的典型异常现象进行诊断分析，以期为同类型系统运行提供参考。1背景我厂一期配备两台NG-M701F4-R型余热锅炉，锅炉补给水处理系统水源取自八工段河水，锅炉补给水系统制水流程设计为：八工段河水→湍流絮凝斜管沉淀池→工业消防水池→清水池→PCF过滤器→活性炭过滤器→自清洗过滤器→超滤→超滤水池→保安过滤器→OR→除碳器→淡水池→阳床→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。制水系统为一用一备，其中OR装置设计产水流量120t/h，膜元件采用进口BW30FR-400/34iTM7200-400型，整套设备于2015年6月安装调试完成交付使用。RO运行中监测的指标主要如下：高压泵频率和出口压力，进水流量、SDI≤4、氧化还原电位（ORP）≤250mV、PH=4～11、水温=5~45℃、电导率、余氯≤0.1mg/L（控制为0），浊度＜1NTU，产水流量、产水电导率≤100mS/cm、一段进口压力≤1.6MPa、一段差压、二段进口压力、二段差压、浓水流量、浓水压力、浓水PH，差压≤0.35MPa，脱盐率≥98%，回收率为75%。运行中一旦发现保安过滤器进口的SDI4，浊度1NTU，余氯0.1mg/L，应立即停止RO系统的运行。当OR一段或二段差压达到0.35MPa以上，应立即停运设备进行化学清洗。当运行在相同的水温、频率及出水水质条件下出现产水量下降10%以上，或为了维持相同的产水量需明显提高高压泵频率时，也需停运设备进行化学清洗。2事情经过我厂OR系统自调试投运以来，进水pH一直维持在7－8之间，自2015年6月份至2015年12月上旬，OR高压泵频率一直控制为55%左右，进水流量一直控制在160t/h，浓水和产水流量分别为40t/h和120t/h左右，进水电导率和产水电导率分别为1500mS/cm以下和30mS/cm左右，一段进口压力在1.1MPa以下，一、二段差压均在0.2MPa以下。然而自2015年12月下旬一直到2016年1月份，发现OR的产水流量开始下降，低至仅110t/h，只有不断增加高压泵频率才能维持75%的回收率，而高压泵频率的增加则导致进口压力上升至高达1.3MPa，一、二段差压也出现了高报警，但进水SDI及余氯等指标仍在合格范围以内，即使刚经过低压冲洗，情况也依然没有得到改善。与此同时，新再生的一级除盐系统阴、阳床的累计周期制水量也由原来的10000t左右下降到5000t，而且有继续下降的趋势。3原因分析及方案解决影响OR制水性能和效果的因素主要有以下几种：进水压力、进水温度、含盐量、回收率、通水pH值等[3]。增加进水压力能够增加脱盐率，但是当压力达到一定程度后脱盐率将不再增加。增加水温会导致脱盐率降低，而水温的允许可控范围取决于膜元件所能承受的温度范围。在进水压力保持恒定的情况下，含盐量增加，渗透压升高，将抵消一部分进水推动力，导致水通量降低，脱盐率降低。在进水压力一定时，增加回收率，残留在原水中的含盐量就会升高，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同，这将抵消进水压力的推动作用，减慢或停止OR过程，使渗透通量降低甚至停止。RO系统最大可能回收率并不一定取决于渗透压的限制，往往取决于原水中的含盐量和它们在膜面上要发生沉淀的倾向。膜的脱盐率特性还受限于溶液的pH值，水通量也会受到影响[4]，各种OR膜元件适用的pH值范围相差很大。本厂所采用的陶氏聚酰胺复合膜，在较宽的pH值范围内，水通量和脱盐率都比较稳定，因而，具有更宽的pH操作范围。图1原水水质分析结果基于以上分析，从图1可以看出，我厂进水pH始终维持在7－8之间，所以首先排除进水pH的影响。经分析发现，2015年11月份杭州日平均气温在20℃左右，12月份为10℃左右，2016年1月份平均气温5－10℃左右。温度整体下降不大，且依然在OR膜允许温度范围之内。因此，忽略温度的影响不计。而高压泵频率并未改动，因此，也排除了压力的影响。进一步分析，发现引起这一剧烈异常现象的原因为进水含盐量。从图1可以看出，自2015年12朋下旬以来，OR进水电导率已逐渐升高到2000mS/cm以上，并高居不下。而导致OR进水电导率持续高升的根源在于原水。理论上，原水中含有悬浮物、胶体及溶解性盐类等。我厂对原水的直接处理方法是采用聚合氯化铝作为混凝剂，以达到对水中大部分悬浮物和胶体的凝聚，并在沉降的作用下降低原水的浊45智能技术度和色度，而对直径小于0.001mm的无机盐离子的去除作用却微乎其微。尽管后续有过滤器的滤除作用，但活性炭过滤器主要吸附余氯和有机物，超滤膜的过滤孔径为200mm。因此，原水电导率的增大会大大增加OR脱盐和床体去除阴、阳离子的负担，缩短床体的运行周期。图1显示，自2015年6月至2015年12上旬以来，原水电导率一直处在相对较低的水平，因此后续水处理设备也一直维持在一个相对平稳的运行状态。然而，从2015年12月下旬开始，原水电导率开始迅速上升，且各项指标都在上涨，一直到2016年1月份电导率已经超过正常水平的3倍。最终导致OR系统运行出现以上剧烈反常变化，后续的阴、阳床也出现运行周期大大缩短的现象。导致运行人员每周都需进行一套床体再生工作，极大增加了工作量和运行成本。我厂位于杭州大江东工业园区内，所用八工段河水北入钱塘江，沿途毗连各个园区支河。为了查明八工段河水水质突然恶化的原因，从根本上解决原水水质恶化对后续经济运行带来的不利影响，经过对河道原水以及周边厂区的污水管网仔细进行取样检测，发现是某厂违规排放不合格废水导致河水水质恶化，原水含盐量增加，最终引发我厂制水系统运行异常问题。在原水排污问题解决后，相应水质逐渐好转，从2016年2月份开始，我厂床体制水运行周期逐渐延长，OR运行状态也逐渐好转，截至2016年4月份，所有制水系统已全部恢复常态。4结语OR系统的运行、监督及维护，必须注重细节，对出现的问题及时加以分析讨论，从根本上解决，以保证OR系统长期安全稳定运行，在提高运行效能的同时，将系统消耗真正降到最低，节约人力和物力成本。参考文献：[1]戚可民,徐威.针对反渗透运行中出现问题的解决方法[J],黑龙江科技信息；2003年03期.[2]朱小莎,和慧勇,罗奖合.反渗透技术在我国电厂中的应用总结[J],热力发电；1997年06期.[3]邱嘉艳,陈天生,苏伟.反渗透膜污染影响因素及典型案例分析[J],广州电力；2012/08.[4]张树国,李栋.反渗透在电厂应用的试验研究[J],电力技术；2010年01期.笔者认为，在真正的学习中，共同的愿景为组织成员的价值观整合提供了一个重要的平台。组织通过上级与下级的互动沟通，让员工充分参与到愿景的规划中来，使员工多元化的价值观融入组织的愿景中。另一方面，价值观的整合通过共同愿景表现出来。这样，员工的学习才有了目标和方向，知识的共享就有了一个以整合过的价值观和共同拥有的愿景来构筑的坚实基础。但是，现实的问题是，该设计研究院没有真正的愿景。不论是该设计研究院还是其下属的各个设计所都只有一个人人尽知的目标：产值。很明显，一线的设计人员是创造价值的主力军和学习的根本力量，却没有共同树立组织愿景的意识，反而认为愿景之类的东西是管理部门的事情，与自己无关。同时，被认为有责任制定组织愿景的管理部门却没有把制定的所谓的愿景与员工分享，甚至员工都不知道组织有这种愿景。没有员工充分参与的组织愿景是毫无意义的东西，它也不可能成为价值观整合的平台，更不可能对学习和知识共享产生应有的积极作用。这样，在组织学习之初，就丧失了触发学习的动力。3.4权力错位按照该设计研究院的组织结构和职能设置，人事部门应该统一管理所有员工的学习和培训。可是，设计人员对人事管理部门的态度是不屑和不满。一位人事部门的高级管理者一针见血地指出：“关键是管理执行力度不够”。造成人事部门管理执行力度不够的原因主要有两点，一个是观念上的问题，一个是制度上的问题。具体来说，由于该设计研究院的主要领导都是设计人员出身，他们了解一线设计人员的工作非常辛苦，所以倾向于“体谅”设计人员。而这种“体谅”放在管理的过程中就成为“迁就”。所以，设计人员对于管理部门的要求和规章普遍采取一种“上有政策，下有对策。”的态度。还有一个制度上的问题，就是人事管理部门没有奖罚权。在经营体制上，各个设计所都是对外自主投标的生产单位。在利益分配上，只要上缴给国家和设计院之后，剩余的全权由各个设计所自主分配。在这种生产和分配双重相对独立的情形之下，人事管理部门能够凭借什么去“赏罚”各个设计所的设计人员呢？虽然，人事部门“应该”管理学习，但是又缺乏相应的、现实的权力基础，导致“不能”管理学习。3.5被学习到的个人无力感个人无力感这个概念是在Watkins和Marsick归纳学习的三大障碍中提出的。被学习到的无力感是指剥夺了激励，使对学习机会的注意力减退。自己要控制自己时遇到阻力，受到制裁，可以学习到无力感。通俗地来讲，被学习到的个人无力感就是指个人在学习的过程中没有产生真正的开发和探索，反而由于种种负面因素使得个人的学习效率降低或者中断，并且，作为个人来说，没有能力扭转这种局面，只有被动地接受现实。一线设计人员本着为项目负责的态度和追求完美与创新的精神在与上级沟通的时候，年轻设计人员的意见总是得不到充分的尊重和重视。建筑设计工作是比较强调形象思维和创造性的，但是，该设计研究院现在主要是靠经验化生产，设计项目的科技含量和创新性都不高。并且一个设计方案的实现还需要甲方的实力配合。如果甲方的作业实力有限和对设计费用的投入很低的话，那么再有创新的设计人员也不可能做出一套高质量的可行方案。再加上设计所内的官僚主义，使得设计人员受到重重限制，导致一种“想做又不能做”的情况，无法控制自己，于是很自然地就学习到了无力感。四、总结上面，笔者从不信任的气氛、报酬制度、没有愿景、权力错位和被学习到的个人无力感五个角度来分析了该设计研究院存在的学习障碍，并且具体分析了这些障碍是如何影响学习的。需要指出的是，虽然这五个因素分别都对组织的学习产生了巨大的影响，但是，在实践中它们之间又是有着密切的逻辑关系，共同“粘合”在一起，阻碍了组织的学习。参考文献：[1]沃特金斯.马席克.著.沈德汉.张声雄.译.《21世纪学习型组织》.上海：上海世界图书出版公司，2000.P73.P24.P26.P74.P192.P194.P196[2]许学国.刘鹏.徐凤.《学习智障辨识与评判研究》.《上海大学学报》（自然科学版），2001年第7卷第4期[3]叶茂林.刘宇.王斌.《知识管理理论与运作》.北京：社会科学文献出版社，2003.P287（上接第32页）46