淺談電廠除鹽水處理中的反滲透技術

潘冠旭　黃盼　劉海蛟

摘 要：電廠在發電過程中除鹽水工作是必要的，只有通過除鹽水工作，才能確保向機組輸送的水的潔凈度，保證電廠設備的正常運行。但在除鹽過程中，其他雜質可能進入除鹽水中。反滲透技術是利用高于溶液的滲透壓來防止雜質的滲入，對于潔凈水的獲得具有重要作用。筆者結合鹽水處理的意義對除鹽水過程中的反滲透技術原理、設備安裝和運行過程進行分析。

關鍵詞：電廠 鹽水處理 反滲透技術

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0056-02

水在發電過程中是不可缺少的，電廠需要在發電過程中向設備輸送大量的水，當水流經蒸發器時，會由于燃耗產生的熱量而轉化為水蒸氣，水蒸氣帶動汽輪機產生機械運動，進而促使電動機運轉，形成完整的發電過程。如果這一過程中水中雜質較多，會影響其循環效果，對發電造成嚴重影響，因此，我們說鹽水處理是必要的。

1 鹽水處理的意義

鹽水對發電汽輪機和過熱器造成腐蝕，影響其運轉功率，同時汽輪機的溫度會升高，承壓增大，影響其運行壽命。通常，輸送水經過高壓、除氧處理后可以循環利用，但在使用過程中的消耗是不可避免的，此時需要向二回路內添加水，而添加水的純凈度就是電廠需要嚴格控制的問題。鹽水處理是為了保證輸送水和添加水的純凈度，使其在運行過程中不至于產生結垢、積鹽等現象，減少其對設備的腐蝕程度，具有積極意義。

2 反滲透技術原理和反滲透裝置設計

2.1 反滲透技術原理

反滲透技術的主要目的就是實現水和水中雜質的分離，是利用高于水的滲透壓的原理將存留在水中的雜質、細菌和農藥殘留進行分離。目前，反滲透技術多使用半透膜分子材料，鹽分是反滲透技術分離的主要產物。利用鹽水不能溶于半透膜的性質實現鹽水分離。具體操作順序為將半透膜、導流層、隔網膜按順序粘合并卷制在排孔的中心管上，使加壓的水經由設備入口進入隔網層，再進入導流層。其中，隔網層能夠隔離大部分鹽分和雜質，在通過導流層的過濾和中心管的析出，就形成可以使用的凈化水。反滲透膜的主要原料為木頭或棉花的醋酸纖維，通過對木頭或棉花的水解和醋化反應，就會得到醋酸纖維，將醋酸纖維進行再加工就形成反滲透膜。

2.2 反滲透裝置設計

反滲透技術是一項綜合性技術，不僅需要反滲透膜，還需要建立原水室、純水室以及濃水室，另外還包括其他反滲透裝置和元件。如：膜元件、膜組件等脫鹽單元是用來實現脫鹽，使凈化后的水經過膜元件流入純水室。也就是說，滲透膜是反滲透裝置中的重要組成部分，并且包括多個種類。筆者根據該廠的設備特征重點分析了滲透膜的性質、分類和技術要點等方面。

3 反滲透膜概述

3.1 材料與特點

反滲透膜要選擇分離性好的分子材料。一般根據電廠運行工作量可以判斷其除鹽量，進而確定反滲透膜的材料。高分子材料是反滲透膜的首選，我國目前主要使用醋化后的醋酸纖維或者芳香聚酞胺，其中醋酸纖維的制作成本相對較低，操作更加方便，二者之間的效果相差不大，因此，在電廠生產中，醋酸纖維材質的反滲透膜應用度較高。至于反滲透膜的結構，可以從宏觀上和微觀上進行分析。反滲透膜的結構大體可以分為宏觀結構及微觀結構。宏觀上，可以將其分為板、卷、管狀以及中空纖維四種，管狀在電廠發電過程中具有較多的應用。微觀上，是從其斷面結構或者結晶狀態進行分析，可將其分為均相膜和非均相膜。非均相膜也可以稱為非對稱結構膜。很明顯，非對稱結構反滲透膜的膜孔呈不規則分布，一般表層空隙較小，越向內層，空隙越大，這種反滲透膜制作符合制作標準，使用廣泛。而反滲透膜的方向性取決于非對稱孔隙的物理結構。一般設計為在高壓側反滲透膜的空隙較小，為反滲透膜的致密層。進行高壓處理后，水分可以直接通過，而一般雜質均無法通過。反滲透膜的使用加快了電廠的鹽水處理過程，使用不對稱膜時，要注意安裝方向。安裝人員要熟悉安裝流程，并對反滲透膜的物理層進行分辨，將致密層安裝于外端高壓側。在技術上，一般較為平滑且有光澤感的一端即為致密端。

3.2 反滲透膜的種類

按照不同的分類標準，可以將反滲透膜分為多個種類。首先從材料制作進行分類，目前市場上主要有醋酸纖維反滲透膜和芳香聚酞胺反滲透膜，且前者使用居多。按照結構特征分，反滲透膜多為非對稱型膜，少部分為對稱型膜，其中，非對稱型膜的使用具有方向性。總之，在劃分過程中可按照工藝劃分、可按照形狀劃分，在使用中，可以按照使用時間劃分。無論選擇哪一種反滲透膜，都要注重質量、正確進行安裝和維護，確保其作用的最大化。由于電廠運行具有復雜性，水的作用不容忽視，水的純凈度也必須得到保證。因此，在選擇反滲透膜時，一定要選擇滲透性良好，脫鹽、脫雜質能力強的。同時根據需求，反滲透膜還需要具有抗壓能力強，抗酸堿能力強等特征，以免在機組運作過程中對其造成破壞，影響壽命。水壓、溫度和腐蝕都是影響反滲透膜質量的重要因素，需要電廠正確選擇反滲透膜，并且要對其進行定期保養。

3.3 反滲透膜的使用和維護

反滲透膜在電廠除水過程中具有較好的應用。在除鹽過程中，反滲透膜自身的質量也是十分重要的，長期處于鹽水和雜質環境中，一定的破壞是不可避免的。因此，要對反滲透膜進行定期維護，當然，電廠的工作環境復雜，設備的清洗是一項復雜的過程。在目前的技術條件下，通常利用線化學清洗方法，出現以下幾種情況之一時進行清洗：膜內產水量與上次相比降低15%時，脫鹽率明顯下降并且降低程度達到15%左右時，水流對于反滲透膜的一端壓力增大，如果增大比例大于正常情況下的15%時。及時去除反滲透膜表面的鹽分和雜質殘留，防止其被腐蝕，有助于延長其使用壽命。維護的方式為適量濃度的檸檬酸清洗+三聚磷酸氫鈉和EDTA的堿性混合藥液按順序進行清洗，清洗溶液的選擇要注意酸性或堿性不宜過大，一般酸性溶液的pH值要控制在3左右，堿性溶液的pH值應控制在13左右。若除鹽量大或由于工程而長時間未進行清理，可以選擇離線化學清洗法。

4 結語

在電廠運行中，水的純凈度是必要的。在目前的發電工廠中，均采用反滲透技術進行除鹽處理。這一技術能夠很好地實現鹽水分離，且能源消耗小，有助于電廠的穩定運行和可持續發展。

參考文獻

[1] 喬惠平.淺析反滲透技術在供水工程中的應用[J].科技創新與應用，2012（4）：64.

[2] 甄曉華.工業濃鹽水高回收率脫鹽工藝研究[D].蘭州交通大學，2013.