反滲透技術(shù)在電廠水處理的應用分析

祁本武

（南京中電環(huán)保固廢資源有限公司，南京 211102）

反滲透技術(shù)實則是一種膜分離技術(shù)，其主要利用半透膜對粒徑不同的雜質(zhì)進行有選擇的分離、截留。由此可見，半透膜是反滲透技術(shù)的核心構(gòu)件，其按照慮孔直徑的大小分為四類，即微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。其中，反滲透膜的孔徑是非常小的，所以其在水處理過程中可以將膠體、有機物、鹽類、微生物等物質(zhì)清除掉。反滲透技術(shù)運行的主要動力來源就是兩側(cè)的壓力差，只要促使半透膜一側(cè)的水壓不斷地升高，最終超過滲透壓，溶液便會進行反向滲透，如圖1所示。然而反滲透膜孔隙比較密小，在應用過程中易發(fā)生腐蝕和堵塞。若膜體受到損壞，也會對滲透效果產(chǎn)生影響，所以，水處理應用反滲透技術(shù)時就對水質(zhì)提出了更高的要求，即必須對原水進行預處理，從而有效提升反滲透技術(shù)的高效性。

圖1 反滲透技術(shù)結(jié)構(gòu)

1 反滲透技術(shù)的特點

反滲透技術(shù)主要通過反滲透原理進行水質(zhì)的凈化與濃縮，其具備如下特點。

1.1 自動化水平較高，能耗較少

反滲透技術(shù)具有較高的自動化水平，在水處理過程中不會產(chǎn)生過多的能源損耗，主要原因是工藝運行中提供動力支持的是水壓。在常溫且液相穩(wěn)定情況下，可將水溶液中的雜質(zhì)與水進行有效的分離，且在處理過程中不會致使有效成分流失，反滲透技術(shù)在熱敏性物質(zhì)的分離中效果更佳，其相比于其他分離方式最大的優(yōu)勢就是能源消耗較少。

1.2 簡化水處理流程

反滲透技術(shù)屬于一種物理方法，無需進行再生處理，也無需添加化學藥劑，避免水質(zhì)受到化學污染。此技術(shù)不僅避免酸堿試劑及化學藥劑的使用，還大大降低了酸堿廢液的排放量，從而有效簡化了水處理過程。這樣不僅有效地避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，還能夠有效緩解淡水資源緊缺的局面。

1.3 膜體應用可靠、穩(wěn)定，清除效率較高

反滲透技術(shù)中的膜體應用過程比較可靠、穩(wěn)定，在常溫條件下運行具有較高的清除效率，能夠去除雜質(zhì)的種類也比較多，最終還能獲得較高的出水質(zhì)量。

1.4 可處理多種原水，操作簡便

反滲透技術(shù)可對多種原水進行處理，而且技術(shù)操作簡便快捷，其能夠?qū)μ幚硪?guī)模的大小任意選擇，也可對工藝處理方式進行調(diào)節(jié)，工藝技術(shù)便于維護管理，而且技術(shù)檢修過程比較快捷。

1.5 運行成本較少，可連續(xù)產(chǎn)水

反滲透技術(shù)的運行成本較少，一經(jīng)投運便能在短期內(nèi)獲利。反滲透技術(shù)最大的優(yōu)勢就是進行連續(xù)的產(chǎn)水，由于無需設(shè)置離子交換器，所以工藝操作中減少了反洗、還原、再生、置換和順洗等環(huán)節(jié)，而且此技術(shù)的出水流量較為穩(wěn)定，能夠有效保證發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性，繼而為電廠的安全生產(chǎn)奠定堅實基礎(chǔ)。

2 反滲透系統(tǒng)的組成

2.1 過濾器

過濾器主要安裝于壓力裝置之前，其能夠清除原水中一定濁度的微小雜質(zhì)，確保反滲透系統(tǒng)在運行中滿足進水及進水速度的要求。部分工藝還可將過濾器安裝于系統(tǒng)末端，能夠有效阻止雜質(zhì)進入已處理的水源中。

2.2 高壓泵

在反滲透系統(tǒng)中，高壓泵主要提供動力支持，其能夠確保提供的壓力符合規(guī)定的標準，繼而促使污水能夠有效通過反滲透膜，是保證系統(tǒng)運行的關(guān)鍵。

2.3 反滲透膜

反滲透膜是反滲透系統(tǒng)的核心部分，它是保障水處理效果的關(guān)鍵，滲透膜的兩側(cè)分別為淡水和濃水，二者均設(shè)有控制閥門，繼而促使水處理的回收率污水達到80%、脫鹽效率達到98%。其中，反滲透裝置的半透膜使用狀態(tài)如圖2所示。

圖2 半透膜使用狀態(tài)

2.4 阻垢劑

阻垢劑是反滲透系統(tǒng)運行中必不可少的一項措施，在水處理過程中可以將適量的阻垢劑添加到原水中，其能夠有效阻止有機物、鹽離子聚集到膜體上，從而避免反滲透膜發(fā)生堵塞，使得反滲透系統(tǒng)的水處理效果與效率得到顯著的提升，如此一來不僅省去了滲透膜的清潔工作，還能夠延長膜體的使用壽命。

2.5 清洗裝置

清洗裝置是反滲透系統(tǒng)的輔助設(shè)施，其主要作用是保證系統(tǒng)能夠長久、有效地運行，所以對反滲透裝置進行定期清理至關(guān)重要。通常，大部分電廠對于水處理裝置的清潔周期是3～6個月，此過程由專業(yè)的維護人員進行操作。

3 反滲透技術(shù)的作用

當前，反滲透技術(shù)在各大電廠的水處理中得到了廣泛的應用，其能夠?qū)㈦姀S生產(chǎn)過程中排出的廢水進行有效處理，繼而確保凈化后的廢水能夠循環(huán)使用，同時還可對電廠其他環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水進行回收處理。這樣不僅能夠節(jié)省水資源，有效緩解我國淡水資源緊缺的現(xiàn)象，還能夠大大減少電廠生產(chǎn)成本，促使電廠運行效率、處理效果得到顯著提升。我國沿海地區(qū)的電廠對反滲透技術(shù)的應用比較普遍，其主要應用反滲透技術(shù)對海水資源進行處理，然后獲得可使用的淡水資源，繼而為電廠生產(chǎn)用水提供有效的支持。

4 電廠水處理中反滲透技術(shù)的應用分析

4.1 鍋爐補給水的處理

反滲透技術(shù)應用于電廠的鍋爐補給水處理中，主要是對鍋爐補給水進行預脫鹽處理，將反滲透技術(shù)融入脫鹽系統(tǒng)中可促使水中的無機離子得到有效清除。雖然這種水處理方式可以獲得較高的水質(zhì)，不會對外界環(huán)境造成影響，但是需要較大的成本投入，所以此種水處理方式不符合經(jīng)濟性原則。現(xiàn)階段，在鍋爐補給水的處理中，將反滲透技術(shù)與混合離子交換脫鹽工藝相融合，取得了顯著的處理效果。整個反滲透水處理工藝主要涉及三個部分，即預處理系統(tǒng)、反滲透裝置、處理系統(tǒng)，而過濾器主要設(shè)置于壓力窗口之前，能夠?qū)⑺写嬖诘募毿∥⒘Ｓ行宄?，從而滿足工藝運行所需的進水速度與進水量。反滲透系統(tǒng)還需要設(shè)置高壓泵，從而保證反滲透裝置運行所需的進水壓力。在反滲透系統(tǒng)中，反滲透膜將電廠用水分隔成濃水、淡水兩部分，通過閥門來控制水深的比例，繼而保障水資源回收效率與脫鹽效率符合規(guī)定的要求[1]。

在反滲透技術(shù)的應用過程中，最為常見的故障問題就是膜孔堵塞，其會對工藝出水的水質(zhì)帶來嚴重的影響。如果反滲透裝置的半透膜發(fā)生堵塞，就會促使懸浮顆粒融入而影響系統(tǒng)的功能。因此，基于預處理工藝的實用性，按照電廠鍋爐補給水工藝的水質(zhì)，將過濾、超濾等工藝進行合理組合，并在水質(zhì)處理過程中應用有效的添加劑，對于添加劑的投放要進行嚴格控制，同時要對水質(zhì)進行嚴密檢測，防止添加劑的應用對水質(zhì)造成影響。

4.2 循環(huán)冷卻排污水回收利用

電廠在生產(chǎn)過程中需要應用大量的循環(huán)冷卻水，其在總用水量中所占的比例較大，所以回收利用循環(huán)冷卻水，既可減少對水資源的過度消耗，還能節(jié)省運行成本?，F(xiàn)階段，人們的生態(tài)環(huán)保意識日益增強，國家相關(guān)部門對于工業(yè)廢水排放制定了嚴格的標準，導致電廠水處理成本不斷攀升。但是，反滲透技術(shù)處理后的水質(zhì)完全符合循環(huán)冷卻系統(tǒng)的要求，不僅有效地避免循環(huán)水水質(zhì)出現(xiàn)渾濁，還能顯著減少工藝所需的補水。電廠反滲透水處理與淡水凈化處理相比成本較高，但是其能夠降低水資源浪費，避免對外界環(huán)境造成污染，促使廢水利用效率得到顯著提升，不僅取得了巨大的經(jīng)濟效益，還能夠獲得顯著的社會效益、生態(tài)效益[2]。

4.3 鍋爐酸洗廢液處理

當前，人們對電廠鍋爐酸洗廢液處理進行了深入研究，而反滲透技術(shù)常用三種膜體，即低壓復合膜、海水膜、醋酸纖維素膜，筆者比較分析了其處理效果。在鍋爐酸洗廢液處理中，處理效果的高低排序依次為：海水膜、低壓復合膜、醋酸纖維素膜，而海水膜在鍋爐酸洗廢液反滲透處理中最為適用。電廠鍋爐酸洗廢液處理中應用反滲透處理技術(shù)的實踐表明，鍋爐檸檬酸酸洗廢液處理的有效方式為：應用反滲透技術(shù)對酸洗廢液進行濃縮處理，當廢水通過反滲透處理回收后，既要對剩余的濃縮液進行除鐵處理，還要對噴霧進行干燥處理，并將檸檬酸鈉鹽進行有效的回收。這種處理方式能夠有效解決鍋爐酸冼廢液污染問題，繼而促使經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益實現(xiàn)最大化。

5 電廠水處理中反滲透技術(shù)的應用要點

5.1 對運行條件進行控制

為了確保反滲透技術(shù)的脫鹽率、出水率、回收率等符合規(guī)定的要求，電廠在工藝生產(chǎn)過程中應用膜元件時會嚴格設(shè)定限制條件。在水處理工藝運行過程中，電廠必須對工藝的性能及各項參數(shù)進行嚴密監(jiān)控，同時相關(guān)操作人員要嚴格遵循各項操作準則，不可對操作條件進行隨意更改。

5.2 反滲透前的有效過濾

電廠工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)應用的水資源多為廢水，其中含有大量的懸浮物和有害雜質(zhì)，所以在反滲透開始前進行過濾處理必不可少，從而對反滲透系統(tǒng)的出水水質(zhì)進行嚴格、有效的控制，防止水中的雜質(zhì)對系統(tǒng)膜體造成破壞，促使反滲透水處理效果能夠達到預期標準。

5.3 定期清洗反滲透裝置

即使在反滲透處理之前進行過濾，水中依然會存在些許雜質(zhì)，久而久之便會積聚在反滲透裝置中，不僅會對膜體造成嚴重腐蝕，還會對反滲透技術(shù)的效果產(chǎn)生影響。所以，必須定期對反滲透裝置進行清理，通過合理的方式來有效除垢，這樣既能夠增強反滲透膜的使用性能，還能提升反滲透裝置的耐久性。

5.4 合理保護反滲透裝置

電廠反滲透系統(tǒng)在停運期間會囤積較多的廢水，同時水中也會滋生大量微生物，繼而影響反滲透膜的性能。所以，反滲透系統(tǒng)停運期間，要對其進行科學、有效的養(yǎng)護，最好對其進行徹底的清潔與消毒，同時合理設(shè)置反滲透系統(tǒng)溫度，促使反滲透膜性能保持良好狀態(tài)。

5.5 注意反滲透裝置的操作

在水處理中應用反滲透技術(shù)，電廠不僅要對操作流程和工序進行嚴格要求，還要對操作人員進行科學的指導與規(guī)范。為此，日常要對操作人員進行技能培訓，同時要注重員工職業(yè)道德的培養(yǎng)，要求員工在日常工作中兢兢業(yè)業(yè)、盡職盡責，防止因操作失誤給反滲透處理帶來阻礙，繼而對電廠的正常運營造成嚴重損失。

6 結(jié)語

電廠水處理一直都是生產(chǎn)過程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，它是應對當前資源緊缺、環(huán)境污染的一項重要舉措，應用反滲透技術(shù)時，初始水處理效果非常凸顯。但是在反滲透裝置長期、連續(xù)運行的過程中，出水水質(zhì)必然會產(chǎn)生一定的變化，所以基于反滲透技術(shù)的合理操作，人們要對膜體進行有效的維護和管理，促使反滲透技術(shù)發(fā)揮更高的效用。