1 故障原因分析

超濾發(fā)生故障的主要表現(xiàn)是產(chǎn)水能力快速下降和膜壓差迅速增大。上述變化主要發(fā)生在新水水質(zhì)發(fā)生明顯變化時(shí)，此時(shí) ，產(chǎn)水量由正常時(shí)的 80m降至60m 以下，跨膜壓差(TMP)由正常運(yùn)行時(shí)的0．06MPa增加至 0．15MPa。進(jìn)行化學(xué)清洗后 ，短時(shí)間(35天 )內(nèi)運(yùn)行狀況又迅速惡化 。對(duì)故障原 因進(jìn)行分析如下。

1．1 超濾進(jìn)水水質(zhì)惡化造成進(jìn)入超濾 的水質(zhì)惡化的原因，一是新水水質(zhì)波動(dòng)大。工業(yè)新水為地表水與地下水的混合水 ，受季節(jié)的影響水質(zhì)波動(dòng)較大。來(lái)水以地表水為主時(shí)，微生物和膠體類雜質(zhì)顯著增加 ，加重了纖維過(guò)濾器的運(yùn)行負(fù)擔(dān) ，影響了出水水質(zhì)。二是殺菌劑投加位置不合理。該系統(tǒng) 中殺菌劑（次氯酸鈉 )的投加位置在纖維過(guò)濾器后 ，進(jìn)人纖維過(guò)濾器中的微生物沒(méi)有被去除，反而被截留聚集，大量孳生。檢查纖維過(guò)濾器視窗和反洗水有肉眼可見(jiàn)的小蟲類微生物在活動(dòng) 。三是纖維過(guò)濾器反洗效果差 。超濾前的預(yù)處理設(shè)備是纖維過(guò)濾器 。由于沒(méi)有接壓縮空氣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在氣水混合作用下對(duì)濾料的劇烈 沖洗 ，并且原反洗方法是從底部進(jìn)反洗水 ，頂部出水 ，其中的彗星狀濾料由于質(zhì)量輕，在反洗水流的作用下被沖到頂部的反洗 出口管處 ，形成 了過(guò)濾層 ，使濾料中的懸浮物 、泥沙不能得到很好 的沖洗去除 ，反洗效果差 ，造成 了濾料截污能力的下降 ，纖維過(guò)濾器達(dá)不到預(yù)期效果 ，產(chǎn)水濁度較高，正常情況下為 3．0NTU左右，水質(zhì)異常時(shí)超過(guò) 5．0NTU。以上原因，導(dǎo)致進(jìn)入超濾的水質(zhì)不穩(wěn)定 ，特別是當(dāng)新水水質(zhì)惡化時(shí) ，進(jìn)入超濾的水濁度增加，微生物含量增加 ，對(duì)超濾造成較大沖擊 。通過(guò)對(duì)纖維過(guò)濾器、疊片過(guò)濾器和超濾裝置的解體檢查 ，也發(fā)現(xiàn)纖維濾料、疊片、以及超濾膜進(jìn) 口端附著有粘性物質(zhì)。

1-2 超濾反洗和化學(xué)清洗效果差正常情況下 ，超濾每運(yùn)行 45min反洗一次 ，設(shè)備能夠正常運(yùn)行。每 3個(gè)月進(jìn)行一次化學(xué)清洗 ，期間超濾產(chǎn)水量和透膜壓差沒(méi)有明顯增加。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)惡化時(shí) ，反洗頻率和反洗強(qiáng)度不能滿足要求 ，造成被截 留的懸浮物 、膠體 、微生物 等不斷聚集 ，產(chǎn)水量不斷降低 ，透膜壓差不斷增加 ，以致影響正常生產(chǎn)。

2 對(duì)策實(shí)施

結(jié)合以上原 因分析 ，因?yàn)樗此|(zhì)是難以控制的，除了加強(qiáng)監(jiān)測(cè) ，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水源變化情況外 ，我們從改善超濾進(jìn)水和強(qiáng)化超濾反洗效果人手 ，重點(diǎn)進(jìn)行了如下改進(jìn)和優(yōu)化。

2．1 改變纖維過(guò)濾器反洗方法通過(guò)改造，就近引入氮?dú)鈿庠?，改進(jìn)纖維過(guò)濾器的反洗工藝 ，強(qiáng)化反洗效果 。將原來(lái)的反洗方式更改為使用氮?dú)庾鳛橥饬M(jìn)行擦洗的“522反洗法”，即

把過(guò)濾器內(nèi)的水放掉一部分后通氮?dú)夥聪?5min，從底部排空口排空 ，再將過(guò)濾器加反洗水至二分之一，通氮?dú)?2min，從排空 口排空 ，這樣重復(fù)兩次。既提高了反洗效果 ，又節(jié)約反洗用水 50％。

2．2 殺菌劑(次氯酸鈉 )投加位置前移通過(guò)改造 ，將原有在纖維過(guò)濾器出水管處的殺菌劑投加點(diǎn)往前移動(dòng)至纖維過(guò)濾器進(jìn)水管處 ，加入濃度控 制在 1～2x1O 。

2．3 加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施當(dāng)水源水質(zhì)惡化時(shí) ，一是縮短纖維過(guò)濾器的運(yùn)行

周期，由正常情況下的 48h縮短為 24h，保證纖維過(guò)濾器產(chǎn)水質(zhì)量；二是強(qiáng)化超濾的反洗 ，每 8h增加一次化學(xué)反洗 ，次 氯酸鈉濃度 由 50xlO~增加至1OOx10六次方

2．4 調(diào)整超濾化學(xué)清洗方案，提高化學(xué)清洗效果以往的化學(xué)清洗 ，清洗液從進(jìn)水 口進(jìn) ，從 出水和濃水側(cè)循環(huán)回來(lái) ，這個(gè)過(guò)程與超濾產(chǎn)水的水流方向一致 ，對(duì)于附著在絲管內(nèi)壁的污物既有向前 的沖刷作用 ，也有清洗液由濃水到產(chǎn)水的過(guò)濾作用 ，在這種情況下 ，絲管內(nèi)壁的污物就不易*清洗。因此，對(duì)超濾清洗步驟作如下調(diào)整 。

a 增加低流量循環(huán)和浸泡的時(shí)間，每項(xiàng)不少于 3h。

b提高清洗液的溫度在 35～38℃。

c在高流量循環(huán)時(shí)將超濾產(chǎn)水 回水閥關(guān) 閉，使之在高流量循環(huán)時(shí)不再發(fā)生過(guò)濾現(xiàn)象 ，使附著物更容易沖刷掉 。

d采用反洗泵水沖 ，經(jīng)過(guò) 5-6個(gè)小時(shí)的浸泡循環(huán)，附著在絲管內(nèi)壁的污物已經(jīng)松軟，這時(shí)用反洗泵對(duì)超濾進(jìn)行反向水流沖洗 ，方向是從超濾絲管的外壁 向內(nèi)流，從進(jìn)水 口和濃水 口處流出，這樣就能夠?qū)Ω街诮z管內(nèi)壁的污物*沖刷干凈 ，從而達(dá)到了

*的化學(xué)清洗效果。

3 系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)功能的實(shí)現(xiàn)

3．1 系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)的主要功能(1)連續(xù)顯示各個(gè)過(guò)程參數(shù) ，如溫度 、壓力 、流量

和液位等測(cè)量值 。

(2)設(shè)置各種設(shè)定值 ，如軟件控制器 的設(shè)定值 、操作方式 、空燃 比、熱電偶選擇和報(bào)警值的設(shè)定等。

(3)事件記錄、報(bào)警 、實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)顯示。

(4)過(guò)程參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)畫面顯示。

(5)流量值的積算、報(bào)表生成和畫面打印。

3．2 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)方案

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上 ，吸取 了國(guó)內(nèi)外多家蓄熱式加熱爐控制系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn) ，在硬件配置上選用 SIEMENS公司的 S7—400系列 PLC，采取集 中控制方式和遠(yuǎn)程 I／0信號(hào)傳輸 ，保證了系統(tǒng)硬件的可靠性和安裝維護(hù)的方便。在程序設(shè)計(jì)上 ，采用基于雙交叉限幅燃燒控制方式的 PID控制策略對(duì)整個(gè) 系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) ，使上 、下加熱段和上 、下均熱段的溫度控制偏差在±15℃內(nèi)，加熱爐燃燒處于*燃燒帶 。 爐膛壓力控制精度為±20P。取得了良好的控制效果。在監(jiān)控組態(tài)上，充分利用 SIEMENS公司組態(tài)軟件 WinCC的開(kāi)放性和靈活多樣性 ，對(duì)組態(tài)功能進(jìn)行深入的開(kāi)發(fā) ，完善系統(tǒng) 的控制功能，達(dá)到優(yōu)化控制的 目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近半年的調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行基本正?！，F(xiàn)場(chǎng)操作人員反映良好 ，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)也滿足工藝要求 ，為蓄熱式加熱爐的自動(dòng)控制提供一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)際參考。

5效 果

以上措施的實(shí)施 ，既大大改進(jìn) 了超濾進(jìn)水條件 ，又提高了超濾的化學(xué)清洗效果 。

5．1 纖維過(guò)濾器產(chǎn)水水質(zhì)明顯改善。通過(guò)改進(jìn)殺菌劑投加位置、增加纖維過(guò)濾器氮?dú)夥聪?、?yōu)化纖維過(guò)濾器反洗工藝等措施 ，提高了對(duì)微生物的去除能力 ，增強(qiáng)了反洗效果，改善了纖維過(guò)濾器運(yùn)行工況，提高了產(chǎn)水水質(zhì)，為超濾運(yùn)行創(chuàng)造了條件。改進(jìn)前后同是在水質(zhì)惡化情況下纖維過(guò)濾器運(yùn)行參數(shù)對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn) ，改進(jìn)后產(chǎn)水水質(zhì)得到明顯改善。

5．2 超濾運(yùn)行狀況得到明顯改善 。通過(guò)強(qiáng)化化學(xué)反洗和化學(xué)清洗改進(jìn) ，即使在水質(zhì)惡化 的情況下，超濾也能維持較長(zhǎng)時(shí)間(30天以上 )的正常運(yùn)行 ，跨膜壓

差和產(chǎn)水量沒(méi)有發(fā)生迅速變化 ，而是緩慢變化。

6結(jié)束語(yǔ)

作為反滲透設(shè)備安全運(yùn)行的保障，超濾裝置的、可靠運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過(guò)不斷摸索超濾運(yùn)行規(guī)律，改進(jìn)不合理設(shè)計(jì)，優(yōu)化纖維過(guò)濾器和超濾裝置運(yùn)行控制，有效解決了受新水水質(zhì)惡化等原因引起 的超濾故障高發(fā)的問(wèn)題。目前 ，超濾裝置已連續(xù)運(yùn)行已近 6年大大超過(guò)了設(shè)備廠家設(shè)定的 3年的使用年限，節(jié)約設(shè)備更換費(fèi)用 50余萬(wàn)元。同時(shí)，也

為反滲透設(shè)備 的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條件，延長(zhǎng)了反滲透膜使用壽命