谢浩琦 佘海林 罗丽霞

摘要：本文介绍了GS反渗透系统物理阻垢设备技术在热电厂反渗透水处理工艺中的运用，并对系统的工艺安全性、可靠性、经济性进行了分析认证。

关键词：反渗透、物理阻垢、经济性

1.前言

近年来，反渗透膜制水技术因在水处理上的特有优势，逐步成为国内大型锅炉化水前道预处理的标准配置系统，应用的單位也逐年在增加。同时，反渗透膜系统在运行中因为膜污染（垢、菌膜、金属氧化物、胶体）导致产水效率下降的问题和原因也逐步为大家熟知并成为共识。

为使反渗透系统维持良好的运行状态，必须通过絮凝、过滤、杀菌处理等对进水进行预处理以防止悬浮物和胶体物质、微生物及其黏泥、有机物等对反渗透装置的污染，同时采用适当的阻垢措施（通常在系统中加入阻垢剂）以防止反渗透膜表面结垢现象的发生。在这些过程中大量采用絮凝剂、助凝剂、杀菌剂、阻垢剂等化学药剂，一方面使水处理成本居高不下，另一方面一些氧化性药剂的使用可引起反渗透膜的劣化，同时通过浓水排放对环境造成一定的污染。

2、公司现有水处理工艺的现状

弘欣热电现有4套反渗透系统，产水量均为80吨/小时的一级反渗透系统4套，，现运行情况不佳，没有超滤，只有沙滤和活性碳过滤，污堵严重，二三天需要洗膜，每年运行时间7500小时左右，每年阻垢剂消耗费用30万元左右，运行回收率75%。

反渗透进水为地表水，水质一般，水质电导率在700左右，水质硬度100-200um/l，膜运行情况污堵严重，以紫外线杀菌。。

3、物理阻垢设备技术特点：

GS反渗透系统物理阻垢设备技术是物理水处理方法之一。实际使用中，有更优异的阻垢效率并可以完全替代阻垢剂，可以有效延长清洗周期，延长膜抗氧化寿命。并显著地降低反渗透系统的运行费用。

GS物理水处理装置由控制主机和感应线圈二部分组成，感应线圈安装在高压泵后的膜进水管道上（最好为连续直管），为进水管道外部缠绕式安装，控制主机就近安放。反渗透控制主机电功率300W左右，高度1.9米，为落地式安装，供电电压220V，要求接地良好。技改安装过程不破坏反渗透原有管路和系统。主机为全自动控制，只需做好和反渗透设备联动即可自动运行，免维护。

4、GS反渗透系统物理阻垢的改造实施：

设备安装图示：

实施技改方案：

第一阶段：对比试用

在1套产水是80T/H浓水反渗透系统上直接上1套GS物理阻垢装置，停用阻垢剂，纵向比较安装前后的数据差异情况。横向比较与其他加药的三套一级反渗透的二段压差的数据差异情况。要求反渗透最好刚清洗过，各项数据正常。运行过程请监测进水PH，进水最佳PH控制6.8-7.1。如偏高，可加酸调节下PH。此过程阻垢和辅助杀菌初步效果与阻垢剂使用的对比差异情况一般一个月可以体现。

第二阶段：

在不超过设计回收率的情况下，适当增加反渗透的水回收率，可以将反渗透的回收率提高3%。然后继续观察对比使用效果。（用于反渗透使用3年以上的项目）

第三阶段：

试用总结。全面技改，减排降耗。

技改预期可达目标：

完全替代和停用阻垢剂，节约药剂费用;杜绝人工加药误操导致的生产不稳定因素。稳定二段压差，延长反渗透膜的酸洗周期，节约酸洗费用和降低酸洗对膜氧化的影响。通过特有的杀菌灭藻技术，辅助降低一段压差。提升产水效率和减少浓排水量，节水效率可提高3%左右。延长膜寿命。减少药剂的（二次）环境污染。

5、GS反渗透系统物理阻垢工艺的优点：

1）物理阻垢设备不破坏和改变原有生产系统设备和反渗透运行方式，安装和拆除均不影响电厂生产。电厂只需提供一个220V电源即可。

2）功率小，磁场对人体无影响，也不会对其他电控设备产生干扰。

3）不改变水体中各种离子成分和pH，不产生新的化学反应。只是增加对钙镁等各种离子的溶解度确保其在4倍浓缩的情况下不析出而保持膜表面清洁。

4）停阻垢剂期间不影响电厂的连续供水生产，不会造成膜损坏，工厂按照之前的生产工艺和清洗控制工艺条件管理即可，无风险。

6）物理阻垢装置为智能化控制产品，通电即自动运行，并设计有备用系统，如阻垢主系统发生故障，系统会提示维修或可切换到备用系统工作，不会影响系统的连续生产。

6、物理阻垢技改的节水和降耗经济测算

①年节水费用计算：

现4套按年运行7500小时以上计算：4套一级反渗透年制水量为80吨/每小时*4套*7500小时=240万吨/年，年消耗原水量为240/75%= 320万吨/年。反渗透阻垢设备的优势在于保持良好的回收率，一般可节原水3%，则相当于240*3%=7.2万吨/年。地表水处理1元/吨成本。年可节约的原水预处理费用约7万元。

②技改可实现的阻垢剂节约费用计算：

现技改后停用阻垢剂，年可节约药剂费用30万元左右。

③成本：300瓦/小时*4套*7500小时=9000度*0.5元/度=4500元。

经测算，现GS物理阻垢技改后的年综合降耗节水节电效益约30万元，若三套全部运行，技改后的年综合降耗节水节电效益约36.5万元

7、结语：

根据本项目工艺技术分析。GS物理阻垢技术在不破坏和改变原有生产系统设备和反渗透运行方式的前提下，完全替代和停用阻垢剂，节约药剂费用;杜绝人工加药误操导致的生产不稳定因素，通过特有的杀菌灭藻技术，提升产水效率和减少浓排水量，节水效率提高了3%左右，延长膜寿命，减少药剂的（二次）环境污染，在电厂反渗透制水工艺中极具推广使用意义。

作者：谢浩琦  1973年生  现技术职称：工程师

目前任平湖弘欣热电有限公司能源管理工程师 电气工程专业