離子交換與膜技術在鍋爐補給水制取上的聯合應用

劉邦利 張亮(.哈爾濱電力職業技術學院動力系,黑龍江 哈爾濱 50030;.黑龍江電力科學研究院,黑龍江 哈爾濱 50030)

1 電廠鍋爐補給水一期系統存在的問題

某300MW 機組的原補給水制取由預處理和離子交換除鹽組成，離子交換是利用樹脂的可交換特性進行除鹽的技術[1]，原工藝中的機械過濾器及活性炭過濾器對懸浮物具有較好的去除效果，但對于溶固去除率極低，因此整套水處理系統的脫鹽全部由離子交換系統完成，而實際運行的結果表明，一級除鹽系統再生周期極短，造成運行期的水耗及藥耗非常大。

2 技改方案說明

2.1 改造的基本情況

針對一期系統存在的問題，二期需拆除機械過濾器及活性炭過濾器，增設超濾及反滲透進行預脫鹽，改造后的補給水工藝流程見圖1。

超濾對懸浮物的去除效果非常好，可替代機械過濾器及活性過濾器，保證反滲透進水的要求，同時反滲透對原水進行預脫鹽，減輕后續離子交換系統的脫鹽負擔[2]。因該電廠處于海邊，淡水資源緊缺，為減少系統運行中的水耗，技改方案中將反滲透濃水進行回收，用于超濾反洗，減少超濾運行水耗，由水量平衡表可知，最終技改系統的回收率約為74%。

2.2 具體增加的工藝系統

(1)超濾系統 超濾系統(UF)是以中空纖維超濾膜為中心處理單元，配以特殊設計的管路、閥門、自清洗單元、加藥單元和自控單元等，形成一閉路連續操作系統。核心技術是以高抗污染性聚偏氟乙烯中空纖維膜為中心，加上特殊設計的高效自動控制水氣兩用清洗系統。與現有反洗和空氣振蕩清洗或兩者交錯間隔清洗方法相比，氣水兩用自清洗方法具有清洗效率高的特點，可以對中空纖維超濾膜實現不停機在線清洗，保證了水處理過程的高效、連續進行。

圖1 改造后的補給水工藝流程圖

(2)反滲透系統 反滲透系統主要去除水中溶解鹽類，同時去除一些有機大分子，前階段未去除的小顆粒等。反滲透系統設置了高、低壓保護裝置。系統設置一套化學清洗系統，每半年定期對反滲透系統進行清洗[3]，以恢復膜的通量。

2.3 技改后各項經濟指標分析

(1)運行費用對比：原鍋爐補給水噸水成本為4.47 元/噸，技改后鍋爐補給水車間噸水運行費用為2.41 元/噸，技改后噸水運行費用節省2.07 元/噸；

(2)運行水耗對比：原鍋爐補給水噸水水耗為0.38，技改后鍋爐補給水車間噸水水耗為0.36，即技改后每產1 噸除鹽水比技改前節省水耗為0.02 噸；

(3)再生周期對比：陰床周期制水量由原1306 噸提高至25868 噸，且混床的周期制水量由原43701 噸提高至316762 噸，較原系統極大減少運行人員的勞動強度。

3 結語

離子交換除鹽和膜處理技術的聯合應用，有效的延長了離子交換設備的運行周期，降低了酸堿耗，改造后鍋爐補給水運行工藝較原工藝有較好的經濟效益、社會效益及環境效益。

[1]劉邦利.單元系統陽床酸耗高分析及解決方法研究[J].河南科技,2014(03).

[2]續曙光,柳賢,劉忠洲.超濾膜污染和清洗方法的研究[J].環境化學,1998(04).

[3]劉昌勝,鄔行彥,潘德維,林劍.膜的污染及其清洗[J].膜科學與技術,1996(02).