＊陳建花

（山西兆豐鋁電有限責任公司自備電廠 山西 045200）

引言

在電廠的發(fā)電系統(tǒng)中，水品質(zhì)的好壞直接影響到了電廠發(fā)電的經(jīng)濟效益。如果存在沒有完全凈化處理的水，水中所含的雜質(zhì)就會通過設備的循環(huán)系統(tǒng)造成熱力設備的腐蝕和破壞，在影響電力設備運行的同時，還降低了運行的經(jīng)濟效益，這無形中增加了運行成本。

1.電廠化學水處理現(xiàn)狀

電能作為社會經(jīng)濟發(fā)展的重要能源保障，這就需要電廠在確保自身發(fā)展的同時，還要保證能源供應[1]。由于沒有經(jīng)過完全凈化的水會影響到電廠的經(jīng)濟效益，因此，電廠選擇一個合適的化學水處理工藝就十分重要。在電力系統(tǒng)中的化學水處理工藝有很多種，通常情況下，電廠會采用機械過濾的方式來去除水中的懸浮物和雜質(zhì)，然后再通過軟化水的方式來去除水中的硬度，在這個過程中可以通過離子交換的方式去除掉水中的離子，在這一系列的工藝方法中，也可以采用離子交換樹脂工藝。在電廠的整個生產(chǎn)過程中，十分容易出現(xiàn)化學廢液，同時也很難保證其工藝的連續(xù)進行和能源的連續(xù)生產(chǎn)，這就會增加工作人員的勞動強度。同時，在設備的操作和維護方面也需要較高的專業(yè)技術(shù)，設備的安裝和使用需要一個較大的空間，導致制水成本進一步升高。

2.反滲透膜技術(shù)的概念

（1）基本原理。反滲透膜是反滲透技術(shù)中的核心部分，這是一種具有特殊性質(zhì)的半透膜。反滲透又稱逆滲透，將水的壓力差作為推動力，通過這一推動力來將水溶液中分離出來溶劑，這也是實現(xiàn)過濾雜質(zhì)的過程。由于反滲透膜技術(shù)與自然滲透的方向不同，因此稱為反滲透。其技術(shù)原理在于溶液在高滲透壓的作用下，會對半透膜的一側(cè)施加壓力，當壓力超過滲透壓后，溶劑就會像反方向滲透，從而將水與其他物質(zhì)分離。

（2）系統(tǒng)組成。反滲透系統(tǒng)主要包括了過濾器、高壓泵、反滲透膜組、阻垢劑以及清洗系統(tǒng)。其中過濾器為一種立式柱狀設備，其內(nèi)部具有許多熔噴濾芯，在安裝到反滲透系統(tǒng)中之前，用于阻止水中的大顆粒物質(zhì)通過反滲透膜，從而保證膜的完整性；高壓泵主要作用在于為裝置提供壓力，從而使水能夠克服滲透壓，在通過反滲透膜之后進入產(chǎn)水側(cè)，從而滿足預產(chǎn)水量的需求；反滲透膜組主要是將水分成淡水和濃水兩種，利用濃水調(diào)節(jié)裝置來保證水的回收率和脫鹽率能夠達到相關(guān)標準；阻垢劑的最主要作用就是防止?jié)馑幸恍╇y溶鹽在析出之后導致反滲透膜被堵塞，在調(diào)配阻垢劑時需要結(jié)合實際的水質(zhì)情況來進行合理設計[2]。

（3）發(fā)展前景和主要優(yōu)勢。反滲透技術(shù)是目前純水制備中應用最為廣泛的一種脫鹽技術(shù)，其所針對的分離對象是溶液中的一些離子和一些有機物。隨著近年來反滲透技術(shù)已經(jīng)進入了工業(yè)領域，具有十分廣泛的發(fā)展前景。反透膜技術(shù)能夠連續(xù)運行，從而保證水質(zhì)始終處于一個穩(wěn)定狀態(tài)，其使用不需要通過酸堿再生的手段來實現(xiàn)，并且也不會因為酸堿再生而停機，由于反透膜系統(tǒng)具備清潔系統(tǒng)，因此也節(jié)省了清洗用水，在提高設備運行效率的同時，通過提高水的純度來提高了水的產(chǎn)率。

3.反滲透膜技術(shù)的應用

(1)預處理工藝的應用

反滲透裝置是鍋爐補給水處理的預脫鹽部分，其原理為水與溶液以滲透膜相隔，水則向溶液滲透，兩相之間有滲透壓，若在溶液相上加壓大于滲透壓，則溶液相中的水就會向水相反向滲透過去，利用反滲透而取得脫鹽水，即原水在足夠的壓力下，通過滲透膜變成純凈的水，沒有通過膜的水溶液物，懸浮物濃度逐漸增大而排放。反滲透技術(shù)在處理水的過程中會出現(xiàn)進水體積持續(xù)減小和溶解性物質(zhì)濃度持續(xù)增大的現(xiàn)象，從而導致懸浮顆粒在反透膜上不斷的沉積，最終堵塞進水流道；同時當濃水中的一些難溶解的物質(zhì)飽和度達到上限后就會出現(xiàn)物質(zhì)沉淀，在反透膜的表面會形成垢狀物，降低了反透膜的流通量，進而影響到了產(chǎn)水水質(zhì)?；谶@些問題需要在反滲透系統(tǒng)的設計過程中增加預處理工藝，從而降低污染，有效改善反滲透膜的工作效率。預處理工藝應該使用在選取原水進入反滲透裝置前這一時間點，在系統(tǒng)中加入多種過濾器的濾料，從而避免裝置失效，通過過濾器的運行從而減少原水中具有溶解性的有機物等雜質(zhì)；也可以選擇反洗型保安過濾器，通過對系統(tǒng)定期進行反洗和超聲處理，從而降低細菌滋生和雜質(zhì)沉積，增加過濾元件的過濾面積，從而減少過濾元件的更換周期和數(shù)量，減少凈水運行成本。同時，通過反滲透系統(tǒng)中加入一些合適的試劑來調(diào)節(jié)水的酸堿度，結(jié)合垢狀物的沉積條件以及元件最佳運行酸堿度來進行酸堿調(diào)節(jié)。

(2)膜濃水及脫硫廢水工藝應用

脫硫廢水及膜濃水水質(zhì)差，故設計脫硫廢水工藝為脫硫廢水池+脫硫廢水提升泵+中和箱（氫氧化鈉）+絮凝箱（高效絮凝劑）+沉淀箱+澄清濃縮池+砂濾罐+活性炭過濾罐+普通超濾進行軟化除硬度預處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脫鹽。膜濃水來自工業(yè)廢水復用站的反滲透，濃水處理工藝采用高密度沉淀池+砂濾罐+活性炭過濾罐+普通超濾進行軟化除硬度預處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脫鹽。可以看出不僅地表水地下水通過反滲透技術(shù)進行處理，以及沿海地區(qū)的海水淡化處理均使用反滲透膜，由于我們在內(nèi)陸，水資源短缺，全廠實現(xiàn)零外排的情況下，所有工業(yè)所排廢水實現(xiàn)達標處理，這就迫切需要三聯(lián)箱加藥、澄清、過濾及反滲透膜及超濾膜、碟濾膜的深度脫鹽處理。

處理后的水用于脫硫系統(tǒng)，地表沉積的泥通過真空皮帶脫水機脫水后成石膏進行綜合利用。如果活性炭過濾罐出水水質(zhì)清澈，但污染指數(shù)不達標則禁止去后續(xù)反滲透系統(tǒng)，以防膜污堵結(jié)垢，期間處理的水可以用于灰渣抑塵用水。如何確保進入反滲透膜前水質(zhì)穩(wěn)定并符合要求，其一就是藥劑配置及時及投加過程必須實現(xiàn)程控連鎖。其二就是監(jiān)督過濾器及澄清池及三聯(lián)箱的進出水水質(zhì)符合要求，及時反洗和沖洗系統(tǒng)，反洗后的水回收，加高效絮凝劑后，攪拌均勻使藥劑和懸浮物充分接觸形成大顆粒絮凝沉積澄清底部，通過污泥輸送泵至真空皮帶脫水機處理；澄清水用于抑塵及反滲透膜系統(tǒng)深度處理。

(3)反滲透膜的日常監(jiān)督

①預處理來水水質(zhì)應達到反滲透裝置進水指標要求，其中最主要的是SDI＜4.0。②當反滲透系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)故障停運時，不可馬上復位運行，必須先開啟保安過濾器前排污門泄壓，并查清楚反滲透停運原因，處理后再恢復系統(tǒng)，啟動反滲透。③在一般情況下，反滲透運行不允許用手動方式運行，因為反滲透系統(tǒng)在手動方式運行時，高壓泵將無高、低壓保護，如出現(xiàn)異常，高壓泵容易燒壞。④在反滲透產(chǎn)水達到額定出力時，可適當降低一段壓力和回收率，這樣有利于反滲透膜的長期運行。⑤運行中要注意阻垢劑加藥量，頻率，行程控制正常，計量箱液位下降有規(guī)律。如加藥泵故障，應及時采取措施以防反滲透結(jié)垢。⑥反滲透在自動控制運行中，阻垢劑加藥泵停運，反滲透將自動停運。⑦高壓給水泵進水裝有低壓開關(guān)，出水裝有高壓開關(guān)，當泵進水壓力低于或出水壓力高出設備設定參數(shù)時，泵會自動停運并發(fā)出報警。⑧反滲透設備運行過程中觀察濃水排水管附近設施結(jié)垢情況，判斷阻垢劑的質(zhì)量好壞，以及近期加藥量。

(4)反透膜裝置的清洗處理

污染判斷及清洗液選擇：

①反滲透裝置運行一段時間后，當產(chǎn)水量明顯下降，或在特定條件下當產(chǎn)品水含鹽量明顯上升或各段壓差增加到0.2MPa時，膜元件即需要清洗。②反滲透設備運行正常，但運行一年以上，膜元件即需要清洗。③打開壓力容器端板，通過目測或化學實驗分析判斷污染種類和污染原因。如果是金屬氧化物或碳酸鈣，就需用酸洗，酸洗一般用鹽酸或檸檬酸。鹽酸洗碳酸垢效果好，檸檬酸洗鐵的氧化物較好，如果是有機物或微生物污染，就用堿洗。如果是二氧化硅污染，則需用氫氟酸清洗。

通常反滲透水處理系統(tǒng)在運行過程中，需要每年針對其裝置進行化學清理2次左右，并且要結(jié)合反滲透膜運行元件的具體情況來設計清洗方案。雖然對反透膜裝置的清洗處理工作有著十分重要的意義，但工作人員仍需要進行日常維護，其中主要包括定期化驗水質(zhì)情況，根據(jù)水質(zhì)的實際情況來調(diào)整加藥量，從而防止水質(zhì)突然出現(xiàn)污染反滲透膜的現(xiàn)象，并且還要記錄和分析儀表的運行數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常要及時進行處理。

4.結(jié)束語

隨著社會的進步和科學技術(shù)的發(fā)展，反滲透水處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用到電廠化學水處理甚至脫硫廢水及膜濃水處理工藝中，同時反滲透水處理技術(shù)依托科學技術(shù)的創(chuàng)新正在不斷的走向成熟。不同于傳統(tǒng)的離子交換技術(shù)，反透膜技術(shù)能夠完全達到電廠化學水處理的最終要求，同時也能很好地解決傳統(tǒng)工藝中存在的一些問題，電廠只有充分發(fā)揮反滲透膜技術(shù)的作用，才能夠在更好地提高電廠經(jīng)濟效益的同時，提高污染水的利用價值，從而減少環(huán)境污染問題的發(fā)生率。