反滲透技術(shù)在電廠水處理的應(yīng)用分析

 反滲透技術(shù)作為膜分離技術(shù)中一種，具有先進性的特點，在電廠水處理中進行應(yīng)用取得了較好的成效。特別是針對于當(dāng)前水資源短缺的局面，電廠利用反滲透技術(shù)來對電廠水進行處理，有效的實現(xiàn)了廢水的重復(fù)利用，實現(xiàn)了水資源的節(jié)約。而且反滲透技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對電廠周圍廢水的有效處理，實現(xiàn)資源的有利利用，這不僅有利于降低電廠運營成本，而且對電廠經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益目標(biāo)的實現(xiàn)具有非常重要的意義。

1 反滲透技術(shù)的基本原理

反滲透技術(shù)本質(zhì)是膜分離技術(shù)，即不同粒徑分子混合物在通過半透膜時實現(xiàn)有選擇性的分離的技術(shù)。因此在反滲透技術(shù)中，半透膜是該技術(shù)的關(guān)鍵所在，通常會根據(jù)孔徑的不同，將半透膜劃分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。這其中反滲透膜自身的孔徑較小，因此能夠在水處理時將膠體、有機物、鹽類和微生物過濾掉。在反滲透技術(shù)應(yīng)用過程中，其以壓力差作為該技術(shù)的有效推動力。在具體應(yīng)用過程中，通過對膜一側(cè)的溶液施加壓力，隨著操作壓力的不斷加大，當(dāng)其大于滲透壓時，溶液則會反方向進行滲透。但在實際操作過程中，反滲透膜具有復(fù)雜性和精密性的特點，極易受到污染和堵塞，一旦受到輕微的機械損傷也會對其實際效能帶來較大的影響，因此在利用反滲透技術(shù)進行水處理過程中，需要對進水水質(zhì)嚴格要求，并要預(yù)先對原水進行有效處理，確保水質(zhì)能夠與運作標(biāo)準(zhǔn)情況相符，以此來提高水處理過程中反滲透裝置的高效性。

2 反滲透特點

反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透原理來實現(xiàn)溶液的凈化和濃縮的，分離特性使其具有以下特點：(1)反滲透技術(shù)的自動化程度高，其能耗在多數(shù)處理方法中屬于低，是因為在水的處理過程中作為推動力的僅僅是水的壓力。在常溫不發(fā)生相變的條件下，就可以實現(xiàn)對溶質(zhì)和溶劑的分離，有效成分損失極少，特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。(2)不需要再生處理，物理過程，不使用化學(xué)試劑和添加劑，產(chǎn)品不受污染;因此節(jié)約了大量的酸堿和化學(xué)藥劑，酸堿廢液的排放量大大減少，消除了廢酸堿和化學(xué)廢液的處理過程，減少環(huán)境污染，有好的環(huán)境效益。(3)反滲透膜的性質(zhì)穩(wěn)定，整個過程無相態(tài)變化，都是在常溫下工作，雜質(zhì)去除率高，去除范圍廣。有小的能量消耗，出水質(zhì)量好。(4)反滲透設(shè)備可以適應(yīng)多種原水，設(shè)備簡單且操作方便，適應(yīng)性強，處理規(guī)�？纱罂尚�，可以連續(xù)也可以間歇進行，工藝簡單，操作方便，易于自動化運行維護和設(shè)備維修工作量少。(5)反滲透有好的經(jīng)濟效益。反滲透系統(tǒng)的運行費用低，可在較短時間內(nèi)收回投資。連續(xù)產(chǎn)水是反滲透水處理技術(shù)的一大優(yōu)點，無離子交換器的使用，因此無反洗、還原、再生、置換、順洗等操作，產(chǎn)品水流量不會有大的波動，或忽高忽低，使發(fā)電機組能夠穩(wěn)定的運行，電廠的安全運行也有了有利的保障。

3 反滲透系統(tǒng)組成模塊

3.1過濾器

過濾器通常設(shè)置在壓力設(shè)備前面，主要是去除污水中濁度在1 度以上的細小顆粒，能夠保證整個系統(tǒng)運行中對進水需求與進水速度的需求，優(yōu)勢過濾器還可以增設(shè)于系統(tǒng)的末端，這能夠防止外界細小顆粒進入到處理后的優(yōu)質(zhì)水質(zhì)中。

3.2高壓泵

該設(shè)備的在系統(tǒng)中的作用主要是保證施加的壓力達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，使得需要處理的污水能夠透過反滲透膜，這是系統(tǒng)的關(guān)鍵組成。

3.3反滲透膜

滲透膜裝置中的水分成淡水與濃水兩種，裝置中對這兩種不同類型的水都設(shè)置了控制閥門，能夠保證污水的回收率達到75%以上，而脫鹽效率更高，達到98%以上。

3.4阻垢劑

加入系統(tǒng)反滲透膜組運行中，需要向溶液中投入一定量的阻垢劑，防止大量的有機物或者鹽分附著在膜表面，使膜面出現(xiàn)結(jié)垢的問題，這大大提高了反滲透膜的水處理質(zhì)量與效率，免去了滲透膜的清理費用，也防止了清理過程中對膜造成破壞。

3.5清洗裝置

為了保證裝置持續(xù)穩(wěn)定運行，必須定期對反滲透裝置進行清潔，通常情況下，電廠水處理裝置是3～6 個月清洗一次，清洗工作需要專業(yè)的人員進行，并設(shè)置專門的工作程序。

4 電廠水處理中反滲透技術(shù)的應(yīng)用

4.1鍋爐補給水的處理

在電廠中反滲透技術(shù)主要用于鍋爐補給水的預(yù)脫鹽處理，利用反滲透與脫鹽系統(tǒng)結(jié)合來有效的將水中的無機離子卻除掉。這種水處理方法雖然出水水質(zhì)較高，而且不會對環(huán)境帶來污染，但由于投放資金較大，因此在電廠水處理中應(yīng)用不具有經(jīng)濟性。當(dāng)前較為常用的則是反滲透與混合離子交換脫鹽系統(tǒng)相結(jié)合的方法。在反滲透技術(shù)在對電廠水處理過程中，整個工藝過程中會涉及到預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置和處理系統(tǒng)，過濾器通常會安裝在壓力窗口之前，以此來將一些細小微粒去除掉，以此來確保系統(tǒng)運行過程中進水速度和進水量。反滲透系統(tǒng)中還會進行高壓泵的設(shè)計，以此來保證進水通過反滲透裝置的壓力。在反滲透系統(tǒng)中，反滲透膜將電廠水分為濃水和淡水兩部分，利有閥門來對水的深度比例進行控制，從而達到水的回收率及脫鹽率達到標(biāo)準(zhǔn)的要求。在應(yīng)用反滲透技術(shù)過程中，設(shè)備容易發(fā)生堵塞問題，從而對產(chǎn)水水質(zhì)帶來影響。在設(shè)備發(fā)生堵塞時，會涌進大量的懸浮顆粒影響系統(tǒng)的性能。因此在保證預(yù)處理工藝設(shè)計的合理性，需要根據(jù)電廠鍋爐補給水的系統(tǒng)的水源水質(zhì)，將混凝澄清、過濾、超濾等幾項工藝有效結(jié)合，同時在水質(zhì)處理過程中還要應(yīng)用到添加劑，在具體使用添加劑時要嚴格控制使用比例，還要對水質(zhì)進行定期檢查，避免所使用的添加劑會水質(zhì)帶來不利影響。另外，阻垢劑的添加需要由阻垢劑投加系統(tǒng)來完成，以此來達到降低運行費用的目標(biāo)。

4.2循環(huán)冷卻排污水回收利用

電廠發(fā)電過程中對循環(huán)冷卻水消耗量較大，占總耗水量的較大比例，因此通過對循環(huán)冷卻水進行回收利用有利于實現(xiàn)水資源的節(jié)約，降低運行成本。特別是近年來人們環(huán)保意識不斷增加，這也使廢水排水指標(biāo)越來越嚴格，電廠廢水處理成本也隨之增加。通過運用反滲透技術(shù)來對電廠廢水進行處理，實現(xiàn)對廢水的循環(huán)利用。經(jīng)過反滲透技術(shù)處理過的廢水，能夠有效的滿足循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的水質(zhì)要求，而且降低了循環(huán)水水質(zhì)的渾濁度，在一定程度上減少了補水量。相較于從江河取水凈化處理成本，對電廠廢水反滲透處理成本相對要高，但在應(yīng)用過程中有利于降低環(huán)境成本和減少水資源的消耗量，實現(xiàn)了對廢水的充分利用，具有非常好的社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

4.3鍋爐酸洗廢液處理

通過模擬電廠鍋爐酸洗廢液的處理實驗，我們對循環(huán)方式與反滲透技術(shù)分別采用低壓復(fù)合膜、海水膜、醋酸纖維素膜3 種反滲透膜的處理效果進行了分析比較，得出以下結(jié)論。(1)在進行鍋爐酸洗廢液處理的過程中，海水膜的處理效果好，低壓復(fù)合膜次之，后為醋酸纖維素膜。(2)適合用于鍋爐酸洗廢液反滲透處理的方式是使用海水膜進行循環(huán)方式處理。通過將反滲透處理技術(shù)應(yīng)用于電廠鍋爐酸洗廢液的處理的實踐，可知對鍋爐檸檬酸酸洗廢液處理的佳方式為：第一，要對酸洗廢液進行反滲透濃縮處理;第二，待反滲透可以達標(biāo)排放或者回收利用其濃縮液經(jīng)除鐵處理后，要對其進行噴霧干燥處理然后回收檸檬酸鈉鹽。運用此種處理方式，能夠徹底解決鍋爐酸冼廢液污染環(huán)境的問題，進而達到經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一。

5 案例分析

以某電廠為例，該廠裝有4臺亞臨界直流爐500MW。為此，該廠于2014年設(shè)置了一套處理能力達到10000m3/d的A2/0+MBR處理裝置，可以有效地除去污水中的SS、NH3-N、COD、BOD。系統(tǒng)工作流程為：工業(yè)廢水從石灰水預(yù)處理系統(tǒng)中進入多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器對水中的大顆粒物質(zhì)進行過濾攔截，經(jīng)過初步過濾后的廢水進入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)，對水中分子直徑0.01μm以上的大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、膠體等進行過濾，超濾產(chǎn)水進入超濾水箱，并經(jīng)由提升泵將超濾產(chǎn)水經(jīng)安保過濾器對水中直徑5μm的雜質(zhì)再進行過濾后由高壓泵進入反滲透系統(tǒng)，對水中直徑0.001μm左右的小分子物質(zhì)如有機鹽、無機鹽等進行過濾，后反滲透產(chǎn)水進入反滲透水箱。超濾膜的反洗過程為：超濾反洗泵從超濾水箱中抽取反洗水對超濾膜進行反洗，化學(xué)清洗需要設(shè)置專門的化學(xué)清洗裝置對超濾膜進行反洗。反滲透系統(tǒng)的反洗過程為：系統(tǒng)停止運行時或者剛開始運行時反滲透反洗水泵從反滲透水箱抽水對反滲透膜進行沖洗;系統(tǒng)正常運行時反滲透產(chǎn)水從反滲透水箱進入清洗水箱，由清洗泵從清洗水箱抽水對反滲透膜進行清洗;對反滲透膜進行化學(xué)清洗時，化學(xué)清洗試劑必須經(jīng)過保安過濾器對清洗液中的雜質(zhì)進行過濾，防止損壞反滲透膜。

結(jié)束語

反滲透技術(shù)作為一項具有較強實用價值的技術(shù)手段，在當(dāng)前電廠水處理中應(yīng)用十分普遍，不僅實現(xiàn)了廢水的重復(fù)利用，而且有效的降低了電廠的經(jīng)營成本，確保了電廠盈利水平的提高。相較于其他水處理技術(shù)，反滲透技術(shù)應(yīng)用時設(shè)備較為簡單，能夠在常溫下操作，占地面積較小，能量消耗較少，具有較高的自動化水平，適用范圍較廣，出水質(zhì)量較高，這也使反滲透技術(shù)得以全面普及和推廣。本文對反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用與維護展開了研究。