摘 要：文章介紹和分析了海水淡化工藝在電廠(chǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。該工程采用海水淡化工藝作為預(yù)除鹽技術(shù)，得到了很好的處理效果。海水淡化總產(chǎn)水量為200m3/h，出水電導(dǎo)率小于20μs/cm，總脫鹽率可以達(dá)到99%以上。控制參數(shù)為：UF系統(tǒng)的運(yùn)行周期為30分鐘，出水濁度在0.06～0.1NTU之間，一級(jí)反滲透RO的進(jìn)水SDI<3，pH=6.8～7.3，ORP<250，其RO出水pH=8～8.5，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可以為除鹽系統(tǒng)提供穩(wěn)定的水源，極大限度的減輕了后續(xù)工藝的負(fù)荷。

關(guān)鍵詞：海水淡化技術(shù)；電廠(chǎng)；應(yīng)用

巴基斯坦某電廠(chǎng)機(jī)組為一套560MW級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，由3臺(tái)PG9171E型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)、3臺(tái)余熱鍋爐和1臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)成。鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)由海水淡化預(yù)除鹽系統(tǒng)和后續(xù)除鹽系統(tǒng)組成。海水淡化系統(tǒng)總產(chǎn)水量為200m3/h，淡化出水電導(dǎo)率在20μs/cm以下，總脫鹽率可以達(dá)到99%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定，完全可以達(dá)到海水預(yù)除鹽效果，為后續(xù)除鹽系統(tǒng)提供低電導(dǎo)率且水質(zhì)穩(wěn)定的進(jìn)水，有效地降低了后續(xù)除鹽系統(tǒng)的負(fù)荷，保證了其除鹽水水質(zhì)。

1 海水淡化系統(tǒng)組成

海水→海水泵→澄清池→清水池→超濾進(jìn)水泵→超濾保安過(guò)濾器→超濾膜組件→超濾產(chǎn)水箱→超濾水泵→5？滋保安過(guò)濾器→一級(jí)海水升壓泵→海水反滲透膜組件→一級(jí)反滲透水箱→二級(jí)淡水高壓泵→淡水反滲透膜組件→二級(jí)反滲透水箱→至后續(xù)化學(xué)除鹽系統(tǒng)

2 運(yùn)行效果及分析

2.1 澄清池運(yùn)行效果及分析

在進(jìn)水中投加聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺和次氯酸鈉溶液。聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺主要是用來(lái)去除水中的懸浮顆粒和膠體物質(zhì)，其加藥量根據(jù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的絮凝體的生成情況和反應(yīng)區(qū)內(nèi)的沉淀分離效果而定，保證反應(yīng)區(qū)內(nèi)有大顆粒的礬花生成而易于沉淀，而又能保證沉淀區(qū)內(nèi)又無(wú)過(guò)量的細(xì)小礬花上浮影響出水水質(zhì)。次氯酸鈉用來(lái)去除海水中有機(jī)物的污染，的投加量控制在澄清池的出水中的余氯量在0.1～0.2mg/L。

1#和2#澄清池的出水濁度均在0.15NTU以下，且水質(zhì)穩(wěn)定，波動(dòng)很小，達(dá)到了預(yù)期的處理效果。

2.2 UF運(yùn)行效果及分析

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，3套UF膜組件出水水質(zhì)均處于穩(wěn)定狀態(tài)，在連續(xù)運(yùn)行的50天里，3套UF組件的運(yùn)行效果相差不大，出水濁度均在0.06～0.11之間，具有良好的出水水質(zhì)。在周期反洗時(shí)，由上排門(mén)和下派門(mén)排放的氣洗水呈黃色，表明氣液混合擦洗具有較好的清洗效果，也同樣表明UF膜具有良好的分離效果，能夠從給水中分析出細(xì)小的懸浮顆粒物質(zhì)。其進(jìn)水壓力控制在1.6～1.8bar之間，跨膜壓差<0.5MPa。

2.3 RO運(yùn)行效果分析及參數(shù)控制

2.3.1 運(yùn)行效果

反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行效果主要通過(guò)出水電導(dǎo)率來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。一級(jí)反滲透在脫鹽處理中起到主要作用，能量回收裝置的出水壓力高達(dá)6.5MPa，二級(jí)反滲透在一級(jí)的基礎(chǔ)之上繼續(xù)脫鹽，壓力為2.5MPa。海水經(jīng)過(guò)反滲透膜組件的處理后，出水的電導(dǎo)率很低，表明大部分的離子得到了去除，硬度也到了有效地去除，二者的去除率均在99%以上，到達(dá)了預(yù)期的處理效果。

2.3.2 運(yùn)行控制參數(shù)控制

為了保證反滲透系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中要嚴(yán)格控制各種參數(shù)，具體見(jiàn)表1。

表1 海水淡化系統(tǒng)主要控制參數(shù)表

由表1可以看出，各種運(yùn)行參數(shù)控制均需要控制在一定的范圍內(nèi)。

（1）SDI值

該系統(tǒng)反滲透進(jìn)水中SDI值控制3以下，當(dāng)進(jìn)水的SDI值大于3時(shí)，立即停止運(yùn)行RO系統(tǒng)。打開(kāi)一級(jí)RO前置保安過(guò)濾器的排污門(mén)，進(jìn)行對(duì)外排放，同時(shí)檢查超標(biāo)原因，例如：保安過(guò)濾器、UF水箱及UF出水SDI的情況，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)SDI滿(mǎn)足進(jìn)水要求后，方可再啟動(dòng)RO系統(tǒng)運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中，每3天測(cè)定一次SDI值，進(jìn)水SDI在0.7～0.9之間，滿(mǎn)足進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)表明前續(xù)裝置運(yùn)行狀況穩(wěn)定，水質(zhì)水質(zhì)穩(wěn)定。

（2）溫度

一級(jí)反滲透膜組件在運(yùn)行運(yùn)行過(guò)程中要注意溫度對(duì)膜組件的影響，1#一級(jí)反滲透膜組件在運(yùn)行的前17天里，進(jìn)水的溫度較高，在29.5攝氏度以上，出水的電導(dǎo)率也較高，在400～700μs/cm，而且波動(dòng)性較大，脫鹽率維持在98%～99%之間。當(dāng)進(jìn)水的溫度有所下降，在29.5℃以下時(shí)，出水電導(dǎo)率明顯呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)看，而脫鹽率也明顯升高，而且波動(dòng)較小，出水水質(zhì)保持穩(wěn)定。2#一級(jí)反滲透膜組件的運(yùn)行情況與1#膜組件一致，在溫度較高時(shí)，出水呈現(xiàn)出低脫鹽率和高電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)，低溫度時(shí)的出水情況與之相反。

溫度除了影響RO系統(tǒng)的脫鹽率，同時(shí)是影響回收率的主要因素。當(dāng)溫度升高時(shí)（設(shè)計(jì)參考值為25℃），膜的水通量會(huì)上升，溫度每升高1攝氏度，水通量會(huì)上升2～3%，也可以用下式進(jìn)行計(jì)算。

QT=1.03T-25×Q25

QT-RO膜在T溫度下的產(chǎn)水量

Q25-RO膜在25℃水溫下的產(chǎn)水量

T-RO系統(tǒng)進(jìn)水水溫℃

所以當(dāng)水溫升高后，RO膜的水通量會(huì)升高，系統(tǒng)的回收率會(huì)顯著提高回收率應(yīng)控制在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，回收率過(guò)高表明在相同的反滲透壓力下，膜組件的產(chǎn)水量上升，而濃水量相對(duì)下降。濃水的流動(dòng)性下降，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行將會(huì)在膜表面出現(xiàn)嚴(yán)重的濃差極化現(xiàn)象，導(dǎo)致大量析出的鹽類(lèi)物質(zhì)沉積在RO膜表面，造成嚴(yán)重的結(jié)垢；同時(shí)，水通量上升也表明水中離子通過(guò)膜孔徑的數(shù)量增多，堵塞RO膜孔徑的幾率也會(huì)大大增加，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行將會(huì)導(dǎo)致膜阻塞，造成不可修復(fù)的損傷。

（3）ORP

進(jìn)水中ORP含量高低直接代表了氧化劑的量，澄清池和UF膜組件均有次氯酸鈉加藥處理，但進(jìn)水中的余氯量應(yīng)控制在0.1mg/L以下，保證RO膜不被余氯所氧化。過(guò)高含量的余氯會(huì)使RO膜的酰胺鍵被氯化，破壞膜內(nèi)氫鍵，導(dǎo)致其膜的性能下降，造成不可修復(fù)性的損傷，系統(tǒng)的脫鹽率隨之下降。ORP值通?？刂圃?50以下，主要通過(guò)向進(jìn)水中加入NaHSO3進(jìn)行控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

該海水淡化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的連續(xù)運(yùn)行，可以達(dá)到預(yù)期的處理效果，出水的電導(dǎo)率在20μs/cm以下，總脫鹽率在99%以上，可以為后續(xù)的除鹽系統(tǒng)提供低電導(dǎo)且水質(zhì)穩(wěn)定的水源。在運(yùn)行過(guò)程中，要嚴(yán)格控制UF和RO膜組件的控制參數(shù)，保證其安全穩(wěn)定地運(yùn)行。定期檢查系統(tǒng)內(nèi)的前置過(guò)濾器及各加藥系統(tǒng)的工作情況，及時(shí)調(diào)整，使其處于最佳的工作狀態(tài)，才能使海水淡化系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘素紅，衣守志，李超.海水淡化預(yù)處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].海湖鹽與化工，2005，35（1）：27～30.

[2]葉耀先，顧芳.海水淡化及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].科技導(dǎo)報(bào)，1996，9：59～61.

[3]杜慧玲，馮世宏，王建中.反滲透海水淡化的預(yù)處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].天津化工，2004，18（6）：12～14.