2014年12月25日某公司動力車間發生反滲透膜因不明物質堵塞斷水停車事故。造成公司全面停產。對此該公司領導和動力車間相關人員對此次事故十分重視。從阻垢劑添加、系統數據、水質變化、操作流程等多方面分析成因。我公司作為阻垢劑的供應商也在第一時間趕到現場,協助車間查找原因,并現場取樣分別送到中科院成都有機化學研究所常州分中心和常州大學分析測試中心(院江蘇石油化工學院)就碳酸鈣和硫酸鈣以及樣品的主要成份進行分析和測試。在碳酸鈣和硫酸鈣未檢出的情況下,確定檢出其主要為檸檬酸鈣成份(詳見檢測報告)。
對此我公司于2015年1月12日邀請了具有二十余年從事反滲透系統服務經驗的專家到現場與車間有關人員進行技術交流和原因分析,對現場膜設備現狀進行認真觀察,對故障前后的系統運行數據的歷史記錄做了詳細的了解。通過2014年12月1日—12月25日系統運行記錄數據比對,在12月12日之前系統運行數據無異常,12月12日—25日之間運行數據顯示產水流量、濃水流量、系統脫鹽率等各項指標有異常變化,特別是二段壓差進水壓力數據指標明顯升高,壓差由1.7Kg/cm2升高到了4.5Kg/cm2(附運行記錄表)。分析認為后段壓降升高,產水量下降的癥狀一般都是在較短時間內快速出現。雖然反滲透系統的預處理工藝設計,已經可能地去除原水中帶來的污染物質,但并不能全部去除,所以反滲透系統污染現象很普遍。
幸運的是大多數污染物質通過定期的化學清洗可以被去除。只要預處理工作正常,不存在難以控制的原因。如原水水質改變或無法避免的微生物污染發生,清洗頻率可以盡量低。但有些情況也會導致膜的污染,如回收率太高或加藥系統不正常等。
根據數據的變化認為:根據膜生產廠家清洗守則:在有以下任何一種系統性能下降產生時,均需及時化學清洗膜污染物:
1、常溫常壓下,產水量下降15%;
2、溫度校正給水壓力提高15%;
3、產品水質量下降15%,鹽透過率增加15%。
4、進水和濃水的壓差較基準狀況升高15%。正常壓差為0.35-0.4Mpa.
5、產水電導率明顯升高。
6、作為日常維護,一般在正常運行3-6個月后。
以上的標準(基準)比較條件取自系統經過最初48小時運行時的操作性能參數。
通過對照數據變化,從12月12日起反滲透膜已經受到污染并逐漸加重。車間有關人員也于12月19日發現了系統運行數據的變化,并于12月25日進行在線清洗。清洗采用化學清洗法,即投加2%的檸檬酸溶液循環清洗。
依據有關膜生產廠家<產品技術手冊>,海德能對于化學清洗推薦檸檬酸加氨水進行清洗,檸檬酸加氨清洗反應機理:一是調節清洗溶液的PH值;二是檸檬酸先要進行氨化,生成檸檬酸銨作為有效成份,以絡合物的形式存在于清洗液中,以防止與膜中的碳酸鈣生成檸檬酸鈣飽和析出而更加難以清洗。陶氏推薦的是用1‰的稀鹽酸進行清洗,這樣就不會產生鈣垢的二次沉淀,且清洗時間短,效率高,成本也低。
我們在交流時強調:在確定對反滲透膜進行化學清洗前,應對膜的污染程度、污染物質進行觀測和分析,根據輕重制定化學清洗方案。避免反滲透膜進行在線清洗時,由于結垢較嚴重,清洗過程中檸檬酸和膜中的碳酸鈣反應造成大量的檸檬酸鈣飽和析出并將整個系統的膜堵死。反而加大了清洗難度與工作量。后改用稀鹽酸清洗,效果良好。
對此,建議在以后的系統運行中,及時注意觀察運行數據變化,變化達到一定量時,就應該及時對膜污染物進行分析,制定一套切實可行的清洗方案。
常州市捷勝化工有限公司
2015年1月16日