＊陈建花

（山西兆丰铝电有限责任公司自备电厂 山西 045200）

引言

在电厂的发电系统中，水品质的好坏直接影响到了电厂发电的经济效益。如果存在没有完全净化处理的水，水中所含的杂质就会通过设备的循环系统造成热力设备的腐蚀和破坏，在影响电力设备运行的同时，还降低了运行的经济效益，这无形中增加了运行成本。

1.电厂化学水处理现状

电能作为社会经济发展的重要能源保障，这就需要电厂在确保自身发展的同时，还要保证能源供应[1]。由于没有经过完全净化的水会影响到电厂的经济效益，因此，电厂选择一个合适的化学水处理工艺就十分重要。在电力系统中的化学水处理工艺有很多种，通常情况下，电厂会采用机械过滤的方式来去除水中的悬浮物和杂质，然后再通过软化水的方式来去除水中的硬度，在这个过程中可以通过离子交换的方式去除掉水中的离子，在这一系列的工艺方法中，也可以采用离子交换树脂工艺。在电厂的整个生产过程中，十分容易出现化学废液，同时也很难保证其工艺的连续进行和能源的连续生产，这就会增加工作人员的劳动强度。同时，在设备的操作和维护方面也需要较高的专业技术，设备的安装和使用需要一个较大的空间，导致制水成本进一步升高。

2.反渗透膜技术的概念

（1）基本原理。反渗透膜是反渗透技术中的核心部分，这是一种具有特殊性质的半透膜。反渗透又称逆渗透，将水的压力差作为推动力，通过这一推动力来将水溶液中分离出来溶剂，这也是实现过滤杂质的过程。由于反渗透膜技术与自然渗透的方向不同，因此称为反渗透。其技术原理在于溶液在高渗透压的作用下，会对半透膜的一侧施加压力，当压力超过渗透压后，溶剂就会像反方向渗透，从而将水与其他物质分离。

（2）系统组成。反渗透系统主要包括了过滤器、高压泵、反渗透膜组、阻垢剂以及清洗系统。其中过滤器为一种立式柱状设备，其内部具有许多熔喷滤芯，在安装到反渗透系统中之前，用于阻止水中的大颗粒物质通过反渗透膜，从而保证膜的完整性；高压泵主要作用在于为装置提供压力，从而使水能够克服渗透压，在通过反渗透膜之后进入产水侧，从而满足预产水量的需求；反渗透膜组主要是将水分成淡水和浓水两种，利用浓水调节装置来保证水的回收率和脱盐率能够达到相关标准；阻垢剂的最主要作用就是防止浓水中一些难溶盐在析出之后导致反渗透膜被堵塞，在调配阻垢剂时需要结合实际的水质情况来进行合理设计[2]。

（3）发展前景和主要优势。反渗透技术是目前纯水制备中应用最为广泛的一种脱盐技术，其所针对的分离对象是溶液中的一些离子和一些有机物。随着近年来反渗透技术已经进入了工业领域，具有十分广泛的发展前景。反透膜技术能够连续运行，从而保证水质始终处于一个稳定状态，其使用不需要通过酸碱再生的手段来实现，并且也不会因为酸碱再生而停机，由于反透膜系统具备清洁系统，因此也节省了清洗用水，在提高设备运行效率的同时，通过提高水的纯度来提高了水的产率。

3.反渗透膜技术的应用

(1)预处理工艺的应用

反渗透装置是锅炉补给水处理的预脱盐部分，其原理为水与溶液以渗透膜相隔，水则向溶液渗透，两相之间有渗透压，若在溶液相上加压大于渗透压，则溶液相中的水就会向水相反向渗透过去，利用反渗透而取得脱盐水，即原水在足够的压力下，通过渗透膜变成纯净的水，没有通过膜的水溶液物，悬浮物浓度逐渐增大而排放。反渗透技术在处理水的过程中会出现进水体积持续减小和溶解性物质浓度持续增大的现象，从而导致悬浮颗粒在反透膜上不断的沉积，最终堵塞进水流道；同时当浓水中的一些难溶解的物质饱和度达到上限后就会出现物质沉淀，在反透膜的表面会形成垢状物，降低了反透膜的流通量，进而影响到了产水水质。基于这些问题需要在反渗透系统的设计过程中增加预处理工艺，从而降低污染，有效改善反渗透膜的工作效率。预处理工艺应该使用在选取原水进入反渗透装置前这一时间点，在系统中加入多种过滤器的滤料，从而避免装置失效，通过过滤器的运行从而减少原水中具有溶解性的有机物等杂质；也可以选择反洗型保安过滤器，通过对系统定期进行反洗和超声处理，从而降低细菌滋生和杂质沉积，增加过滤元件的过滤面积，从而减少过滤元件的更换周期和数量，减少净水运行成本。同时，通过反渗透系统中加入一些合适的试剂来调节水的酸碱度，结合垢状物的沉积条件以及元件最佳运行酸碱度来进行酸碱调节。

(2)膜浓水及脱硫废水工艺应用

脱硫废水及膜浓水水质差，故设计脱硫废水工艺为脱硫废水池+脱硫废水提升泵+中和箱（氢氧化钠）+絮凝箱（高效絮凝剂）+沉淀箱+澄清浓缩池+砂滤罐+活性炭过滤罐+普通超滤进行软化除硬度预处理，超滤出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脱盐。膜浓水来自工业废水复用站的反渗透，浓水处理工艺采用高密度沉淀池+砂滤罐+活性炭过滤罐+普通超滤进行软化除硬度预处理，超滤出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脱盐。可以看出不仅地表水地下水通过反渗透技术进行处理，以及沿海地区的海水淡化处理均使用反渗透膜，由于我们在内陆，水资源短缺，全厂实现零外排的情况下，所有工业所排废水实现达标处理，这就迫切需要三联箱加药、澄清、过滤及反渗透膜及超滤膜、碟滤膜的深度脱盐处理。

处理后的水用于脱硫系统，地表沉积的泥通过真空皮带脱水机脱水后成石膏进行综合利用。如果活性炭过滤罐出水水质清澈，但污染指数不达标则禁止去后续反渗透系统，以防膜污堵结垢，期间处理的水可以用于灰渣抑尘用水。如何确保进入反渗透膜前水质稳定并符合要求，其一就是药剂配置及时及投加过程必须实现程控连锁。其二就是监督过滤器及澄清池及三联箱的进出水水质符合要求，及时反洗和冲洗系统，反洗后的水回收，加高效絮凝剂后，搅拌均匀使药剂和悬浮物充分接触形成大颗粒絮凝沉积澄清底部，通过污泥输送泵至真空皮带脱水机处理；澄清水用于抑尘及反渗透膜系统深度处理。

(3)反渗透膜的日常监督

①预处理来水水质应达到反渗透装置进水指标要求，其中最主要的是SDI＜4.0。②当反渗透系统在运行中出现故障停运时，不可马上复位运行，必须先开启保安过滤器前排污门泄压，并查清楚反渗透停运原因，处理后再恢复系统，启动反渗透。③在一般情况下，反渗透运行不允许用手动方式运行，因为反渗透系统在手动方式运行时，高压泵将无高、低压保护，如出现异常，高压泵容易烧坏。④在反渗透产水达到额定出力时，可适当降低一段压力和回收率，这样有利于反渗透膜的长期运行。⑤运行中要注意阻垢剂加药量，频率，行程控制正常，计量箱液位下降有规律。如加药泵故障，应及时采取措施以防反渗透结垢。⑥反渗透在自动控制运行中，阻垢剂加药泵停运，反渗透将自动停运。⑦高压给水泵进水装有低压开关，出水装有高压开关，当泵进水压力低于或出水压力高出设备设定参数时，泵会自动停运并发出报警。⑧反渗透设备运行过程中观察浓水排水管附近设施结垢情况，判断阻垢剂的质量好坏，以及近期加药量。

(4)反透膜装置的清洗处理

污染判断及清洗液选择：

①反渗透装置运行一段时间后，当产水量明显下降，或在特定条件下当产品水含盐量明显上升或各段压差增加到0.2MPa时，膜元件即需要清洗。②反渗透设备运行正常，但运行一年以上，膜元件即需要清洗。③打开压力容器端板，通过目测或化学实验分析判断污染种类和污染原因。如果是金属氧化物或碳酸钙，就需用酸洗，酸洗一般用盐酸或柠檬酸。盐酸洗碳酸垢效果好，柠檬酸洗铁的氧化物较好，如果是有机物或微生物污染，就用碱洗。如果是二氧化硅污染，则需用氢氟酸清洗。

通常反渗透水处理系统在运行过程中，需要每年针对其装置进行化学清理2次左右，并且要结合反渗透膜运行元件的具体情况来设计清洗方案。虽然对反透膜装置的清洗处理工作有着十分重要的意义，但工作人员仍需要进行日常维护，其中主要包括定期化验水质情况，根据水质的实际情况来调整加药量，从而防止水质突然出现污染反渗透膜的现象，并且还要记录和分析仪表的运行数据，如果出现数据异常要及时进行处理。

4.结束语

随着社会的进步和科学技术的发展，反渗透水处理技术已经被广泛应用到电厂化学水处理甚至脱硫废水及膜浓水处理工艺中，同时反渗透水处理技术依托科学技术的创新正在不断的走向成熟。不同于传统的离子交换技术，反透膜技术能够完全达到电厂化学水处理的最终要求，同时也能很好地解决传统工艺中存在的一些问题，电厂只有充分发挥反渗透膜技术的作用，才能够在更好地提高电厂经济效益的同时，提高污染水的利用价值，从而减少环境污染问题的发生率。