物理阻垢技術在電廠水處理中的應用

謝浩琦 佘海林 羅麗霞

摘要：本文介紹了GS反滲透系統物理阻垢設備技術在熱電廠反滲透水處理工藝中的運用，并對系統的工藝安全性、可靠性、經濟性進行了分析認證。

關鍵詞：反滲透、物理阻垢、經濟性

1.前言

近年來，反滲透膜制水技術因在水處理上的特有優勢，逐步成為國內大型鍋爐化水前道預處理的標準配置系統，應用的單位也逐年在增加。同時，反滲透膜系統在運行中因為膜污染（垢、菌膜、金屬氧化物、膠體）導致產水效率下降的問題和原因也逐步為大家熟知并成為共識。

為使反滲透系統維持良好的運行狀態，必須通過絮凝、過濾、殺菌處理等對進水進行預處理以防止懸浮物和膠體物質、微生物及其黏泥、有機物等對反滲透裝置的污染，同時采用適當的阻垢措施（通常在系統中加入阻垢劑）以防止反滲透膜表面結垢現象的發生。在這些過程中大量采用絮凝劑、助凝劑、殺菌劑、阻垢劑等化學藥劑，一方面使水處理成本居高不下，另一方面一些氧化性藥劑的使用可引起反滲透膜的劣化，同時通過濃水排放對環境造成一定的污染。

2、公司現有水處理工藝的現狀

弘欣熱電現有4套反滲透系統，產水量均為80噸/小時的一級反滲透系統4套，，現運行情況不佳，沒有超濾，只有沙濾和活性碳過濾，污堵嚴重，二三天需要洗膜，每年運行時間7500小時左右，每年阻垢劑消耗費用30萬元左右，運行回收率75%。

反滲透進水為地表水，水質一般，水質電導率在700左右，水質硬度100-200um/l，膜運行情況污堵嚴重，以紫外線殺菌。。

3、物理阻垢設備技術特點：

GS反滲透系統物理阻垢設備技術是物理水處理方法之一。實際使用中，有更優異的阻垢效率并可以完全替代阻垢劑，可以有效延長清洗周期，延長膜抗氧化壽命。并顯著地降低反滲透系統的運行費用。

GS物理水處理裝置由控制主機和感應線圈二部分組成，感應線圈安裝在高壓泵后的膜進水管道上（最好為連續直管），為進水管道外部纏繞式安裝，控制主機就近安放。反滲透控制主機電功率300W左右，高度1.9米，為落地式安裝，供電電壓220V，要求接地良好。技改安裝過程不破壞反滲透原有管路和系統。主機為全自動控制，只需做好和反滲透設備聯動即可自動運行，免維護。

4、GS反滲透系統物理阻垢的改造實施：

設備安裝圖示：

實施技改方案：

第一階段：對比試用

在1套產水是80T/H濃水反滲透系統上直接上1套GS物理阻垢裝置，停用阻垢劑，縱向比較安裝前后的數據差異情況。橫向比較與其他加藥的三套一級反滲透的二段壓差的數據差異情況。要求反滲透最好剛清洗過，各項數據正常。運行過程請監測進水PH，進水最佳PH控制6.8-7.1。如偏高，可加酸調節下PH。此過程阻垢和輔助殺菌初步效果與阻垢劑使用的對比差異情況一般一個月可以體現。

第二階段：

在不超過設計回收率的情況下，適當增加反滲透的水回收率，可以將反滲透的回收率提高3%。然后繼續觀察對比使用效果。（用于反滲透使用3年以上的項目）

第三階段：

試用總結。全面技改，減排降耗。

技改預期可達目標：

完全替代和停用阻垢劑，節約藥劑費用;杜絕人工加藥誤操導致的生產不穩定因素。穩定二段壓差，延長反滲透膜的酸洗周期，節約酸洗費用和降低酸洗對膜氧化的影響。通過特有的殺菌滅藻技術，輔助降低一段壓差。提升產水效率和減少濃排水量，節水效率可提高3%左右。延長膜壽命。減少藥劑的（二次）環境污染。

5、GS反滲透系統物理阻垢工藝的優點：

1）物理阻垢設備不破壞和改變原有生產系統設備和反滲透運行方式，安裝和拆除均不影響電廠生產。電廠只需提供一個220V電源即可。

2）功率小，磁場對人體無影響，也不會對其他電控設備產生干擾。

3）不改變水體中各種離子成分和pH，不產生新的化學反應。只是增加對鈣鎂等各種離子的溶解度確保其在4倍濃縮的情況下不析出而保持膜表面清潔。

4）停阻垢劑期間不影響電廠的連續供水生產，不會造成膜損壞，工廠按照之前的生產工藝和清洗控制工藝條件管理即可，無風險。

6）物理阻垢裝置為智能化控制產品，通電即自動運行，并設計有備用系統，如阻垢主系統發生故障，系統會提示維修或可切換到備用系統工作，不會影響系統的連續生產。

6、物理阻垢技改的節水和降耗經濟測算

①年節水費用計算：

現4套按年運行7500小時以上計算：4套一級反滲透年制水量為80噸/每小時*4套*7500小時=240萬噸/年，年消耗原水量為240/75%= 320萬噸/年。反滲透阻垢設備的優勢在于保持良好的回收率，一般可節原水3%，則相當于240*3%=7.2萬噸/年。地表水處理1元/噸成本。年可節約的原水預處理費用約7萬元。

②技改可實現的阻垢劑節約費用計算：

現技改后停用阻垢劑，年可節約藥劑費用30萬元左右。

③成本：300瓦/小時*4套*7500小時=9000度*0.5元/度=4500元。

經測算，現GS物理阻垢技改后的年綜合降耗節水節電效益約30萬元，若三套全部運行，技改后的年綜合降耗節水節電效益約36.5萬元

7、結語：

根據本項目工藝技術分析。GS物理阻垢技術在不破壞和改變原有生產系統設備和反滲透運行方式的前提下，完全替代和停用阻垢劑，節約藥劑費用;杜絕人工加藥誤操導致的生產不穩定因素，通過特有的殺菌滅藻技術，提升產水效率和減少濃排水量，節水效率提高了3%左右，延長膜壽命，減少藥劑的（二次）環境污染，在電廠反滲透制水工藝中極具推廣使用意義。

作者：謝浩琦? 1973年生? 現技術職稱：工程師

目前任平湖弘欣熱電有限公司能源管理工程師 電氣工程專業