電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用研究

曹影 肖城毅 華電萊州發(fā)電有限公司

從電廠生產(chǎn)實(shí)踐分析，為保障汽水質(zhì)量，通常會(huì)對(duì)鍋爐用水進(jìn)行相應(yīng)處理。采取科學(xué)辦法處理，經(jīng)過(guò)處理獲得高純度凈除鹽水，才可以進(jìn)入到熱力系統(tǒng)，以免水中的物質(zhì)和鍋爐內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，引起熱力設(shè)備結(jié)垢或腐蝕，使得生產(chǎn)效率降低，最終引發(fā)爆管事故。除此之外，避免產(chǎn)生汽輪機(jī)與過(guò)熱器的積鹽情況，以免引發(fā)安全事故。如何提高水處理水平，成為研究的重點(diǎn)?，F(xiàn)結(jié)合電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行如下分析。

一、化學(xué)水處理的特點(diǎn)

（一）處理系統(tǒng)集中管控

電廠在發(fā)電的過(guò)程中，產(chǎn)生的化學(xué)水種類(lèi)非常多，不同的種類(lèi)，相應(yīng)的化學(xué)水處理裝置也是不一樣的，這些多種類(lèi)型的處理裝置構(gòu)成了化學(xué)水處理系統(tǒng)。通過(guò)化學(xué)水處理系統(tǒng)的集中統(tǒng)一結(jié)合，電廠的化學(xué)水處理形成一個(gè)集中的龐大系統(tǒng)。對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行集中的管控，不僅能夠使所有的工序得到有效的控制，還有利于化學(xué)水處理工作的正常進(jìn)行，即使出現(xiàn)一些突發(fā)情況，也能快速反應(yīng)做出相應(yīng)的處理，為化學(xué)水處理技術(shù)的改革供了便利。例如水處理系統(tǒng)中的補(bǔ)給水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)等，他們都是化學(xué)水處理的重要組成部分，在日常工作中發(fā)揮著相應(yīng)的作用。

（二）處理方式不斷更新

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)的化學(xué)水處理已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)生活的需求，需要盡可能地使用新型的水處理工藝，采用現(xiàn)代的處理方法和手段來(lái)滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求。近幾年科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，化學(xué)水的處理系統(tǒng)不斷更新，按照電廠的實(shí)際需求，創(chuàng)新了許多新的化學(xué)水處理工藝，越來(lái)越多的新技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)水處理工藝中。這些先進(jìn)的處理技術(shù)不僅提高了化學(xué)水處理的效率，而且簡(jiǎn)化了水處理設(shè)備系統(tǒng)，減少了對(duì)環(huán)境的污染，使得化學(xué)水處理工作更加高效。

（三）以循環(huán)利用為主

我國(guó)一直推行的是生態(tài)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，傳統(tǒng)的化學(xué)水處理已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，在化學(xué)水處理中，應(yīng)以循環(huán)利用為主，加強(qiáng)環(huán)保觀念，把化學(xué)水處理建立在環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)化學(xué)水的零污染排放。如果化學(xué)水處理過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)危害到生態(tài)環(huán)境，必須在生態(tài)環(huán)保的理念下進(jìn)行化學(xué)水處理，減少水污染的排放，節(jié)約水資源，提高水資源的利用率。

（四）呈現(xiàn)多元化發(fā)展

傳統(tǒng)的化學(xué)水處理工藝比較單一，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，化學(xué)水處理的工藝呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，電廠針對(duì)不同的化學(xué)水處理使用不同性質(zhì)的化學(xué)水，簡(jiǎn)化化學(xué)水處理的過(guò)程，使得化學(xué)水處理更加環(huán)保。

二、化學(xué)水處理中存在的主要問(wèn)題

（一）處理工藝比較落后

化學(xué)水處理工藝比較落后主要表現(xiàn)在：一是傳統(tǒng)觀念和設(shè)備的落后，一些電廠在化學(xué)水處理方面仍然 沿用傳統(tǒng)的化學(xué)水處理方法和簡(jiǎn)易的化學(xué)水處理設(shè)備，缺乏新的處理意識(shí)，不利于化學(xué)水處理的高效進(jìn)行，阻礙了電廠的發(fā)展進(jìn)步；二是處理技術(shù)上的落后，相關(guān)工作人員在日常工作中使用傳統(tǒng)的化學(xué)水處理設(shè)備，已經(jīng)熟練掌握了老化設(shè)備的操作。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，在化學(xué)處理技術(shù)上有了很大的改 善，但是工作人員缺乏先進(jìn)的知識(shí)和技術(shù)，使得處理技術(shù)沒(méi)有得到有效運(yùn)用。工廠忽視了對(duì)工作人員技術(shù) 方面的培訓(xùn)工作，在先進(jìn)的設(shè)備方面沒(méi)有及時(shí)的更新?lián)Q代，這些都不利于企業(yè)化學(xué)水處理的工作。

（二）處理系統(tǒng)的集中力度不夠

電廠在發(fā)電過(guò)程中，化學(xué)水處理集中管控是化學(xué)水處理的基本特點(diǎn)，但是一些電廠的化學(xué)水處理設(shè)備太多，電廠無(wú)法對(duì)許多的數(shù)學(xué)水處理設(shè)備進(jìn)行集中化的管理。在實(shí)際化學(xué)水處理工作中，存在一定的漏洞，管理力度不夠，影響了整體的工作效率。許多電廠不得不對(duì)化學(xué)水處理設(shè)備進(jìn)行分散管理，這種管理方法不僅會(huì)增加化學(xué)水處理管理的工作量，還會(huì)影響化學(xué)水處理設(shè)備的應(yīng)急事件處理能力，一旦出現(xiàn)緊急情況，不能做出及時(shí)處理，加大了工作量，降低了工作效率。

三、反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用

（一）膜濃水及脫硫廢水工藝應(yīng)用

脫硫廢水及膜濃水水質(zhì)差，故設(shè)計(jì)脫硫廢水工藝為脫硫廢水池+脫硫廢水升泵+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(guò)濾罐+普通超濾進(jìn)行軟化除硬度預(yù)處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脫鹽。膜濃水來(lái)自工業(yè)廢水復(fù)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(guò)濾罐+普通超濾進(jìn)行軟化除硬度預(yù)處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO 深度脫鹽?？梢钥闯霾粌H地表水地下水通過(guò)反滲透技術(shù)進(jìn)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?cè)趦?nèi)陸，水資源短缺，全廠實(shí)現(xiàn)零外排的情況下，所有工業(yè)所排廢水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)處理，這就迫切需要三聯(lián)箱加藥、澄清、過(guò)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(guò)真空皮帶脫水機(jī)脫水后成石膏進(jìn)行綜合利用。如果活性炭過(guò)濾罐出水水質(zhì)清澈，但污染指數(shù)不達(dá)標(biāo)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(jìn)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(shí)及投加過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)程控連鎖。其二就是監(jiān)督過(guò)濾器及澄清池及三聯(lián)箱的進(jìn)出水水質(zhì)符合要求，及時(shí)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(guò)污泥輸送泵至真空皮帶脫水機(jī)處理；澄清水用于抑塵及反滲透膜系統(tǒng)深度處理。

（二）反滲透膜的日常監(jiān)督

（1）預(yù)處理來(lái)水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到反滲透裝置進(jìn)水指標(biāo)要求，其中最主要的是SDI<4.0。（2）當(dāng)反滲透系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí)，不可馬上復(fù)位運(yùn)行，必須先開(kāi)啟保安過(guò)濾器前排污門(mén)泄壓，并查清楚反滲透停運(yùn)原因，處理后再恢復(fù)系統(tǒng)，啟動(dòng)反滲透。（3）在一般情況下，反滲透運(yùn)行不允許用手動(dòng)方式運(yùn)行，因?yàn)榉礉B透系統(tǒng)在手動(dòng)方式運(yùn)行時(shí)，高壓泵將無(wú)高、低壓保護(hù)，如出現(xiàn)異常，高壓泵容易燒壞。（4）在反滲透產(chǎn)水達(dá)到額定出力時(shí)，可適當(dāng)降低一段壓力和回收率，這樣有利于反滲透膜的長(zhǎng)期運(yùn)行。（5）運(yùn)行中要注意阻垢劑加藥量，頻率，行程控制正常，計(jì)量箱液位下降有規(guī)律。如加藥泵故障，應(yīng)及時(shí)采取措施以防反滲透結(jié)垢。（6）反滲透在自動(dòng)控制運(yùn)行中，阻垢劑加藥泵停運(yùn)，反滲透將自動(dòng)停運(yùn)。（7）高壓給水泵進(jìn)水裝有低壓開(kāi)關(guān)，出水裝有高壓開(kāi)關(guān)，當(dāng)泵進(jìn)水壓力低于或出水壓力高出設(shè)備設(shè)定參數(shù)時(shí)，泵會(huì)自動(dòng)停運(yùn)并發(fā)出報(bào)警。（8）反滲透設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中觀察濃水排水管附近設(shè)施結(jié)垢情況，判斷阻垢劑的質(zhì)量好壞，以及近期加藥量。

（三）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(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)產(chǎn)水量明顯下降，或在特定條件下當(dāng)產(chǎn)品水含鹽量明顯上升或各段壓差增加到0.2MPa 時(shí)，膜元件即需要清洗。②反滲透設(shè)備運(yùn)行正常，但運(yùn)行一年以上，膜元件即需要清洗。③打開(kāi)壓力容器端板，通過(guò)目測(cè)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析判斷污染種類(lèi)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(jī)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。

四、電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用策略

（一）反滲透膜技術(shù)應(yīng)用常見(jiàn)問(wèn)題

根據(jù)電廠化學(xué)水處理實(shí)踐分析，采用反滲透膜技術(shù)手段，常見(jiàn)的問(wèn)題如下：（1）膜表面磨損。實(shí)際應(yīng)用中前端元件常因?yàn)樵薪Y(jié)晶體或者尖銳外緣金屬懸浮物的原因被磨損，進(jìn)而出現(xiàn)故障。檢查時(shí)重點(diǎn)查看水中是否存在上述物質(zhì)，例如焊渣等，通過(guò)膜面顯微鏡進(jìn)行檢查，可發(fā)現(xiàn)存在的故障。若產(chǎn)生此故障很難采取有效的處理措施，需改進(jìn)預(yù)處理，同時(shí)保障膜前高壓管線內(nèi)部沒(méi)有顆粒掉下，并且要更換膜元件。（2）產(chǎn)水背壓。采用反滲透膜技術(shù)，如果摻水壓力超過(guò)進(jìn)水或者濃水0.3bar，那么復(fù)合膜極易出現(xiàn)復(fù)合層之間的剝離情況，運(yùn)用產(chǎn)水探測(cè)法，可以檢查是否存在損壞，同時(shí)經(jīng)過(guò)泄漏試驗(yàn)或者目測(cè)檢查加以確認(rèn)。一般來(lái)說(shuō)，打開(kāi)損壞嚴(yán)重的膜葉，可以看到平行于產(chǎn)水管的膜最外邊產(chǎn)生拆痕，并且位置貼近最外側(cè)的膜袋粘接線。膜破裂位置主要為進(jìn)水側(cè)和最外側(cè)以及濃水側(cè)。（3）泄漏。膜元件或者產(chǎn)水中心管出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械損壞，則會(huì)使得進(jìn)水或者濃水摻入到產(chǎn)水，尤其是當(dāng)運(yùn)行壓力比較高時(shí)，問(wèn)題會(huì)比較突出。

（二）反滲透膜的防護(hù)措施

（1）更換已經(jīng)被氧化的組件。因?yàn)榉礉B透膜的氧化具有不可逆特點(diǎn)，為保障鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保持除鹽水的高質(zhì)量供給，要求替換為一級(jí)一段模塊。（2）加強(qiáng)原水中殘留余氯的檢查。將超濾產(chǎn)水控制在合格的范圍內(nèi)，同時(shí)探頭需要半年進(jìn)行一次更換，保證在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作的開(kāi)展提供支持，對(duì)于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來(lái)水中的余氯。在實(shí)際應(yīng)用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩(wěn)定性，很容易被空氣氧化，最終無(wú)法達(dá)到應(yīng)用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1 次藥劑，同時(shí)做好加藥箱清潔。（3）控制好清洗的強(qiáng)度。繼續(xù)要做好清洗次數(shù)的控制，同時(shí)也需要做好溫度的控制。對(duì)使用的容器管道需要定期進(jìn)行清洗，例如水池和水箱等。對(duì)于過(guò)濾介質(zhì)，也必須要做到定期更換。構(gòu)建污泥在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，掌握污泥指數(shù)的情況，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施。

（三）選擇適宜的技術(shù)方案

從反滲濾膜技術(shù)的應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合實(shí)際的情況選擇適宜的技術(shù)。膜分離技術(shù)主要是借助外力來(lái)實(shí)現(xiàn)推動(dòng)，最后利用制作的薄膜來(lái)形成障礙層，使得混合物分離。作為膜技術(shù)的一種，反滲透技術(shù)屬于當(dāng)前比較先進(jìn)的節(jié)能膜分離技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)溶液透壓的作用，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌與雜質(zhì)的分離。整個(gè)反滲透裝置中關(guān)鍵的部件為膜元件。實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)利用導(dǎo)流層和半透膜等的作用，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的去除。根據(jù)電廠化學(xué)水質(zhì)的特點(diǎn)來(lái)選擇適宜的裝置，做好對(duì)比分析，保證水處理的效果能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。對(duì)于使用的裝置，則需要做好日常的運(yùn)行維護(hù)，消除存在的不良因素。構(gòu)建高質(zhì)量的水處理系統(tǒng)，圍繞電廠生產(chǎn)全過(guò)程做好嚴(yán)格的把控，保障反滲透膜處理的價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

（四）做好日常運(yùn)行維護(hù)

電廠化學(xué)水處理實(shí)踐中發(fā)揮反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，要做好日常的運(yùn)行維護(hù)，結(jié)合處理系統(tǒng)的具體情況，制定完善的保養(yǎng)和檢修制度，組織專(zhuān)門(mén)的人員負(fù)責(zé)反滲透膜裝置的檢測(cè)工作。通過(guò)消除影響膜滲透效果的因素，保證整個(gè)滲透膜裝置的應(yīng)用價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而促使水處理效果得以增強(qiáng)。在實(shí)踐應(yīng)用中，需要對(duì)參與檢測(cè)工作的人員做好技能培訓(xùn)實(shí)習(xí)，能夠高質(zhì)量的把控反滲透膜運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)方法與內(nèi)容。通過(guò)規(guī)范化開(kāi)展運(yùn)行維護(hù)，保障整個(gè)反滲透膜技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量與效果，促使電廠化學(xué)水處理價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)。發(fā)揮技術(shù)人員的力量，做好膜技術(shù)應(yīng)用的研究，對(duì)常遇到的問(wèn)題與故障，進(jìn)行深度的分析，提出改進(jìn)和優(yōu)化的措施，保障整個(gè)水處理工藝的運(yùn)用效果，促使電廠化學(xué)水處理水平得到提高。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)高電廠化學(xué)水處理效率與質(zhì)量，可起到積極的促進(jìn)作用。文中分析了反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)和流程，總結(jié)了技術(shù)應(yīng)用策略。通過(guò)更換已經(jīng)被氧化的組件、加強(qiáng)原水中殘留余氯的檢查、控制好清洗的強(qiáng)度等方式，做好反滲透膜裝置的維護(hù)，保證處理的效果。