關于反滲透水處理工藝在水化車間的應用探討

石海

摘 要：當前采用膜法進行水處理已為人們所接受，反滲透水處理工藝是近三十年發展起來的水處理工藝，該工藝的特點是：在常溫下操作、無相變、能耗低、設備結構緊湊、占地少、自動化程度高、連續性生產、經濟效益好等優點，在諸多水處理技術中，反滲透被認為是最先進的方法之一。因而三十多年來，在苦咸水、海水淡化、純水、超純水制備，以及物料預濃縮等領域里得到了迅速的發展，反滲透技術大有取代其他水處理工藝趨勢，具有廣闊的推廣應用前景，特別是在電站鍋爐水處理應用方面，具有明顯的應用優勢。

關鍵詞：反滲透 半透膜 離子交換樹脂 物理方法 離子交換

中圖分類號：O552.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0090-01

反滲透水處理技術基本上屬于物理方法，它借助物理化學過程。

1 在諸多方面具有傳統的水處理方法所沒有的以下優點

（1）反滲透是在室溫條件下采用無相變的物理方法使水得以淡化、純化。

（2）水的處理僅靠水的壓力作為推動力，其能耗在許多水處理方法中最低。

（3）不用大量的化學藥劑和酸堿再生處理。

（4）無化學廢液及廢酸堿排放，無廢酸堿的中和處理過程，無環境污染過程。

（5）系統簡單，操作方便，產品水質穩定，二級反滲透可取得質量高的純水。

（6）適用于較大范圍的原水水質，既適用于苦咸水、海水及污水處理，又適用于低含鹽量的淡水處理。

（7）設備占地面積少，需要的空間也小。

（8）運行維護和設備維修工作量小。

2 反滲透對高參數鍋爐補給水處理，更具有常規離子交換處理方式難以比擬的優異特色

（1）脫出水中二氧化硅效果好，除去率達99.5%，有效的避免了發電機組隨壓力升高對二氧化硅選擇性攜帶所引起的硅垢，避免了天然水中硅對離子交換樹脂所帶來的再生困難，運行周期短的影響。

（2）脫除水中有機物等膠體物質，除去率可達95%，避免了由于有機物分解所形成的有機酸對汽輪機尾部的酸性腐蝕。

（3）反滲透水處理系統可連續產水，無運行中停止再生等操作，其產品水質無忽高忽低的波動，對發電機組的穩定運行，保證電廠的安全、經濟有著不可估量的作用。因而，反滲透在發電廠的鍋爐補給水處理的應用中受到廣泛關注。

我國反滲透水處理技術應用始于20世紀70年代后期。

反滲透的基本原理：當把溶劑和溶液分別置于能有效分離鹽分的一種半透膜兩側時，溶劑將自發的穿過半透膜向溶液側流動，這種現象叫做滲透。當純水側的水流入鹽水側，鹽水的液位上升，但上升到兩側出現一定壓力差后，水通過膜的凈流量等于零，此時該過程達到平衡，與該液位高度差對應的壓力將為滲透壓，但在膜的鹽水側施加一個大于滲透壓時，水的流向就會逆轉，此時鹽水中的水將流入淡水側，這種現象較反滲透。

3 將反滲透工藝與現在水化車間制水工藝的的對比

反滲透裝置的工藝簡介：

反滲透系統工程是將反滲透裝置（即膜原件）、管道、閥門等設備組合在一起，形成一個成套裝置。裝置除核心部分反滲透膜原件外，還包括壓力容器、高壓泵、保安過濾器、阻垢劑計量泵、閥門、儀表等相關設備。

現在水化車間采用傳統的離子交換處理，主要有以下特點：

（1）監控指標多：機械過濾器：濁度，陽床：鈉離子，陰床：二氧化硅、電導率，混床：二氧化硅、電導率。

（2）陰陽床再生頻繁，據統計，水化車間陽床制水量大約在1 800噸/周期，陰床制水量達約1 100噸/周期，再生每臺床子大約用水100噸，全年大約再生用水30萬噸。

（3）使用酸堿量巨大全年用酸堿大約在3500噸左右，產生大量的酸堿廢水，為處理酸堿廢水，需要耗費大量的人力物力。

（4）由于系統復雜，設備多，設備老舊，為實現自動化控制帶來了困難。

（5）水質穩定性差，時常發生由于交換器失效過頭使制水污染的情況。

通過國內采用反滲透裝置成功的經驗顯示，反滲透在水化車間在保留現有設備的基礎上，可以放在陽離子交換器的前面采用并串聯方式，這樣即使反滲透裝置發生問題時也可單獨使用離子交換器制水，這樣既發揮了反滲透裝置高去鹽率的優勢，又使反滲透水通過一級復床除鹽系統，保證了水質，降低了酸堿消耗，查閱相關資料，一級復床前加反滲透裝置，每周期制水時間可達到3個月，大大降低了酸堿耗。

4 改造前后水處理系統

改造前：預處理→陽床→陰床→混床

改造后：經cl2殺菌處理的原水→預處理→超微濾→高壓泵→反滲透→一級除鹽（保留原來除鹽系統）

5 加裝反滲透裝置前后經濟價值的比較

如表1。

6 結語

綜上所述，在陽床前加裝反滲透處理工藝，是可行的，每年節余費用375余萬元，可以大大降低生產成本。

參考文獻

[1] 余經海.工業水處理技術[M].2版，2002.

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[3] 曹長武，宋麗莎，羅竹杰.火力發電廠化學監督技術[M].北京：中國電力出版社，2005.