反滲透技術在除鹽水處理中的應用

孫月

摘要：電廠發電過程中，想要保證發電設備運轉正常，必須進行除鹽水工作，通過除鹽水工作還能令發電效率有效提升，以此促進電廠經濟效益的提升。發電機組運轉過程中需要源源不斷向鍋爐中提供高質量潔凈水，因而鍋爐水的除鹽工作具有著重要的意義。而在除鹽水工作中應用反滲透技術是目前公認的高效環保的水處理技術。因此電廠在鍋爐水的處理中引入反滲透技術，對提升發電機組效率具有積極作用。

關鍵詞：鹽水處理；電廠；反滲透技術

引言

除鹽水處理效果的好壞，關系到鍋爐水清潔度的高低，和發電設備的正常運行與否，影響到設備的發電效率，以及電廠的經濟效益，因此必須重視除鹽水處理工作，并采取措施提高除鹽水處理效率。反滲透技術作為目前公認的一項最高效環保的水處理技術，其在除鹽水處理中的應用，對提高除鹽水處理效率，提高鍋爐水清潔度具有重要意義。

1.反滲透的基本原理

能夠分離鹽分的膜，可稱之為半透膜；只允許溶劑自動通過，溶質不能通過的膜稱為理想的半透膜，在半透膜的兩側分別放置濃度不同的兩種溶液，溶劑將自動通過半透膜從濃度低的一側流向濃度高的一側，這個過程稱之為滲透。如果將滲透過程中所用溶劑改成純水，所用溶質改為鹽分，并將其用理想狀態下的半透膜隔離，純水側的低濃度的水會自動通過半透膜流向高濃度鹽水側，使鹽水側的水位不斷上升，當其水位上升到一定程度，水位將保持不變。此時通過半透膜的水流量為零，并達到水動態平衡，半透膜兩側水位相對應的壓力差即為該過程的滲透壓。在此動態平衡的基礎上向鹽水側施加一種外界壓力，當外界壓力的值大于滲透壓時，鹽水中的水將會通過半透膜流入純水側，這個過程稱之為反滲透。

2.鹽水處理的意義

在火力發電過程中，電廠需利用某種媒介進行能量的傳遞，使用最多的便是水。媒介水被運送到鍋爐后，會在鍋爐燃燒所產生的熱能中變為水蒸氣，而汽輪機便會在水蒸氣的推動下進行機械運動，而汽輪機又會帶動電動機運轉，從而完成發電。而電廠在發電過程中，整個發電機組對鍋爐中的媒介水有著較高的純凈度要求。若發電機組蒸汽參數較高，蒸汽做功后經過凝汽器重新變成水，即凝結水，經過除氧器、高壓加熱后循環利用。

通過上述分析可以看出，電廠在發電過程中，發電機組可以循環利用水汽，但是在循環利用的過程中，水汽也會發生損耗，但鍋爐中的必須保證充足，因此需要源源不斷向鍋爐中輸送高純凈度的水作為熱能傳輸的媒介。若補充的水純凈度不足，那么再循環利用過程中就會產生結垢、積鹽現象，并會對熱力設備造成腐蝕侵害，這對過熱器、汽輪機會產生極大的危害。若汽輪機上過度積鹽，其運轉效率以及輸出功率會大大降低，汽輪機的容量越大，溫度、壓力也就越高，會導致積鹽情況更嚴重。

3.反滲透技術的應用優勢以及膜分類

3.1反滲透技術的應用優勢

工藝的應用方式簡單，適應性較強，有時還可以進行自動化地出除鹽水處理，提高了處理效率，降低了勞動成本；

消耗較少的酸、堿、電等，降低了處理成本，也降低了污染物的排放，更符合環保和可持續發展的要求；

處理效果好，處理過程和處理結果符合相關的規范，處理后得到的潔凈水能夠滿足電廠發電設備的使用要求，具有較強的使用效能。

3.2反滲透膜分類

反滲透膜的分類可以依照不同的標準，有些是依照制作材料以及制作工藝進行分類；有些則是依照傳質機理、結構特點以及用途和形狀進行區分，有些則依照檢測壓力進行區分。若按照材料進行分類，反滲透膜有醋酸纖維素膜；若依照制作工藝分，反滲透膜有溶液相轉化膜；若依照結構特點進行分類，反滲透膜有非對稱膜；弱依照傳質機理進行劃分，有活性膜；依照用途劃分的反滲透膜，有海水淡化膜；若依照形狀進行劃分，反滲透膜有管式膜；依照檢測壓力進行劃分的反滲透膜有低壓膜等等。而在發電廠的鹽水處理中，滲透性大且強度高、脫鹽能力強的反滲透膜更為適用。并且需要注意，電廠反滲透膜應當為高質量膜，具有透水量大、脫鹽率高、耐酸堿、耐高溫以及耐腐蝕性等特點，機械強度好，不會因高強的水壓變形，不會輕易破裂。雖然這種膜的造價相對較高，但電廠鹽水處理需要考慮的是較高的性價比，應當用長遠的發展眼光進行考量。

4.反滲透技術在除鹽水處理中的應用

4.1系統設備

為確保除鹽水處理順利進行，開展正式處理工作前必須準備好系統所需要的各項設備。其中所學需要的主要設備為提升泵、高壓泵、保安過濾器、抗污染膜、酸、阻垢劑、還原劑加藥系統、化學清洗系統等。處理前必須準備好這些設備，并加強清洗和維護工作，按照要求進行安裝，為除鹽水處理順利進行奠定基礎。

4.2工藝流程

在設備準備好之后，為提高處理效果，還應嚴格遵循工藝進行，確保每個環節有效運行，促進各項工作順利進行。反滲透技術的具體工藝流程如圖1所示。

4.3反滲透除鹽預處理

采用地表水作為源水時，應該做好預處理工作，并掌握正確的方法，達到減少和控制污染物的目的，取得更好處理效果。事實上，也只有預處理工作順利完成，反滲透技術除鹽工藝系統才能正常運行。為滿足水質要求，通常可以采取以下處理步驟。清水箱入口管道加5%NaCLO溶液，將清水中的細菌殺死，并用活性炭過濾器除去殘余氯。細砂過濾器前加入10%助凝劑，將懸浮物除去。在進入水管道加入HCL調整pH值，避免膜上形成CaCO3污垢，并加入六偏磷酸鈉為阻垢劑，防止形成SaSO4污垢。通過采取上述措施進行預處理之后，有效保障水質合格。

4.4反滲透除鹽設計

在設計過程中，為取得更好處理效果，要對設備投資和運行成本進行全面考慮，既要保證產水量，又要保證產水水質，還應該降低能耗，節約成本。如果是比較難處理的地表水或廢水，根據處理工作需要，采用醋酸纖維膜，如果是去除膠體和有機污染物的地表水，可以采用芳香族聚酰胺膜，這樣不僅可以提高產水質量，還能夠延長使用壽命，便于對其進行清洗。確定好膜質材料之后，要考慮好產水通量，根據設計規范要求選擇，確保設計水通量范圍更好適應實際需要。另外還要合理控制橫向流速，設計最佳膜面橫流速度，減少顆粒在膜表面堆積，降低對膜表面帶來的不利影響，取得更好的除鹽水處理效果。另外還要做好反滲透技術除鹽工藝維護工作，例如，應用運行時濃水再循環、停運后低壓沖洗、定期消毒等方法。

4.5反滲透除鹽運行

經過預處理和設計之后，按照要求進行除鹽運行和處理，做好各項設備調試工作，確保設備滿足使用需要。運行成功之后，脫鹽率可以達到97%，回收率約75%。運行過程中嚴格按照規范流程進行，能有效保障系統安全、經濟運行。要注意避免反滲透技術除鹽工藝膜出現污染和發生堵塞情況，防止微生物污染，并適當加入絮凝劑和消毒劑，避免清水受到污染，從而取得更好的除鹽水處理效果。

結束語

總之，反滲透技術具有自身顯著特征，滿足除鹽水處理工作需要，在實際應用中能夠取得良好的經濟效益。今后在實際工作中值得推廣和應用，并結合實際工作需要，綜合采取有效對策，嚴格遵循工藝流程，從而促進反滲透技術在除鹽水處理中得到有效應用，取得更好的經濟效益。

參考文獻

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（作者單位：大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司）