電廠化學水處理中反滲透膜技術的運用研究

曹影 肖城毅 華電萊州發電有限公司

從電廠生產實踐分析，為保障汽水質量，通常會對鍋爐用水進行相應處理。采取科學辦法處理，經過處理獲得高純度凈除鹽水，才可以進入到熱力系統，以免水中的物質和鍋爐內物質產生反應，引起熱力設備結垢或腐蝕，使得生產效率降低，最終引發爆管事故。除此之外，避免產生汽輪機與過熱器的積鹽情況，以免引發安全事故。如何提高水處理水平，成為研究的重點。現結合電廠化學水處理中反滲透膜技術的應用，進行如下分析。

一、化學水處理的特點

（一）處理系統集中管控

電廠在發電的過程中，產生的化學水種類非常多，不同的種類，相應的化學水處理裝置也是不一樣的，這些多種類型的處理裝置構成了化學水處理系統。通過化學水處理系統的集中統一結合，電廠的化學水處理形成一個集中的龐大系統。對這些系統進行集中的管控，不僅能夠使所有的工序得到有效的控制，還有利于化學水處理工作的正常進行，即使出現一些突發情況，也能快速反應做出相應的處理，為化學水處理技術的改革供了便利。例如水處理系統中的補給水系統和廢水處理系統等，他們都是化學水處理的重要組成部分，在日常工作中發揮著相應的作用。

（二）處理方式不斷更新

隨著經濟的發展和信息時代的到來，傳統的化學水處理已經不能滿足現代生產生活的需求，需要盡可能地使用新型的水處理工藝，采用現代的處理方法和手段來滿足現代社會的需求。近幾年科學技術不斷進步，化學水的處理系統不斷更新，按照電廠的實際需求，創新了許多新的化學水處理工藝，越來越多的新技術應用到化學水處理工藝中。這些先進的處理技術不僅提高了化學水處理的效率，而且簡化了水處理設備系統，減少了對環境的污染，使得化學水處理工作更加高效。

（三）以循環利用為主

我國一直推行的是生態環保的可持續發展理念，在可持續發展的道路上，傳統的化學水處理已經不適應當今社會經濟的發展。因此，在化學水處理中，應以循環利用為主，加強環保觀念，把化學水處理建立在環保節能的基礎上，實現化學水的零污染排放。如果化學水處理過程中出現問題，就會危害到生態環境，必須在生態環保的理念下進行化學水處理，減少水污染的排放，節約水資源，提高水資源的利用率。

（四）呈現多元化發展

傳統的化學水處理工藝比較單一，隨著社會的不斷發展，化學水處理的工藝呈現多元化發展趨勢，電廠針對不同的化學水處理使用不同性質的化學水，簡化化學水處理的過程，使得化學水處理更加環保。

二、化學水處理中存在的主要問題

（一）處理工藝比較落后

化學水處理工藝比較落后主要表現在：一是傳統觀念和設備的落后，一些電廠在化學水處理方面仍然 沿用傳統的化學水處理方法和簡易的化學水處理設備，缺乏新的處理意識，不利于化學水處理的高效進行，阻礙了電廠的發展進步；二是處理技術上的落后，相關工作人員在日常工作中使用傳統的化學水處理設備，已經熟練掌握了老化設備的操作。隨著現代科技水平的不斷提高，在化學處理技術上有了很大的改 善，但是工作人員缺乏先進的知識和技術，使得處理技術沒有得到有效運用。工廠忽視了對工作人員技術 方面的培訓工作，在先進的設備方面沒有及時的更新換代，這些都不利于企業化學水處理的工作。

（二）處理系統的集中力度不夠

電廠在發電過程中，化學水處理集中管控是化學水處理的基本特點，但是一些電廠的化學水處理設備太多，電廠無法對許多的數學水處理設備進行集中化的管理。在實際化學水處理工作中，存在一定的漏洞，管理力度不夠，影響了整體的工作效率。許多電廠不得不對化學水處理設備進行分散管理，這種管理方法不僅會增加化學水處理管理的工作量，還會影響化學水處理設備的應急事件處理能力，一旦出現緊急情況，不能做出及時處理，加大了工作量，降低了工作效率。

三、反滲透膜技術的應用

（一）膜濃水及脫硫廢水工藝應用

脫硫廢水及膜濃水水質差，故設計脫硫廢水工藝為脫硫廢水池+脫硫廢水升泵+中和箱（氫氧化鈉）+絮凝箱（高效絮凝劑）+沉淀箱+澄清濃縮池+砂濾罐+活性炭過濾罐+普通超濾進行軟化除硬度預處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO深度脫鹽。膜濃水來自工業廢水復用站的反滲透，濃水處理工藝采用高密度沉淀池+砂濾罐+活性炭過濾罐+普通超濾進行軟化除硬度預處理，超濾出水采用RO（海水淡化）+DTRO 深度脫鹽。可以看出不僅地表水地下水通過反滲透技術進行處理，以及沿海地區的海水淡化處理均使用反滲透膜，由于我們在內陸，水資源短缺，全廠實現零外排的情況下，所有工業所排廢水實現達標處理，這就迫切需要三聯箱加藥、澄清、過濾及反滲透膜及超濾膜、碟濾膜的深度脫鹽處理。處理后的水用于脫硫系統，地表沉積的泥通過真空皮帶脫水機脫水后成石膏進行綜合利用。如果活性炭過濾罐出水水質清澈，但污染指數不達標則禁止去后續反滲透系統，以防膜污堵結垢，期間處理的水可以用于灰渣抑塵用水。如何確保進入反滲透膜前水質穩定并符合要求，其一就是藥劑配置及時及投加過程必須實現程控連鎖。其二就是監督過濾器及澄清池及三聯箱的進出水水質符合要求，及時反洗和沖洗系統，反洗后的水回收，加高效絮凝劑后，攪拌均勻使藥劑和懸浮物充分接觸形成大顆粒絮凝沉積澄清底部，通過污泥輸送泵至真空皮帶脫水機處理；澄清水用于抑塵及反滲透膜系統深度處理。

（二）反滲透膜的日常監督

（1）預處理來水水質應達到反滲透裝置進水指標要求，其中最主要的是SDI<4.0。（2）當反滲透系統在運行中出現故障停運時，不可馬上復位運行，必須先開啟保安過濾器前排污門泄壓，并查清楚反滲透停運原因，處理后再恢復系統，啟動反滲透。（3）在一般情況下，反滲透運行不允許用手動方式運行，因為反滲透系統在手動方式運行時，高壓泵將無高、低壓保護，如出現異常，高壓泵容易燒壞。（4）在反滲透產水達到額定出力時，可適當降低一段壓力和回收率，這樣有利于反滲透膜的長期運行。（5）運行中要注意阻垢劑加藥量，頻率，行程控制正常，計量箱液位下降有規律。如加藥泵故障，應及時采取措施以防反滲透結垢。（6）反滲透在自動控制運行中，阻垢劑加藥泵停運，反滲透將自動停運。（7）高壓給水泵進水裝有低壓開關，出水裝有高壓開關，當泵進水壓力低于或出水壓力高出設備設定參數時，泵會自動停運并發出報警。（8）反滲透設備運行過程中觀察濃水排水管附近設施結垢情況，判斷阻垢劑的質量好壞，以及近期加藥量。

（三）反透膜裝置的清洗處理

污染判斷及清洗液選擇：①反滲透裝置運行一段時間后，當產水量明顯下降，或在特定條件下當產品水含鹽量明顯上升或各段壓差增加到0.2MPa 時，膜元件即需要清洗。②反滲透設備運行正常，但運行一年以上，膜元件即需要清洗。③打開壓力容器端板，通過目測或化學實驗分析判斷污染種類和污染原因。如果是金屬氧化物或碳酸鈣，就需用酸洗，酸洗一般用鹽酸或檸檬酸。鹽酸洗碳酸垢效果好，檸檬酸洗鐵的氧化物較好，如果是有機物或微生物污染，就用堿洗。如果是二氧化硅污染，則需用氫氟酸清洗。

四、電廠化學水處理中反滲透膜技術的運用策略

（一）反滲透膜技術應用常見問題

根據電廠化學水處理實踐分析，采用反滲透膜技術手段，常見的問題如下：（1）膜表面磨損。實際應用中前端元件常因為原水中結晶體或者尖銳外緣金屬懸浮物的原因被磨損，進而出現故障。檢查時重點查看水中是否存在上述物質，例如焊渣等，通過膜面顯微鏡進行檢查，可發現存在的故障。若產生此故障很難采取有效的處理措施，需改進預處理，同時保障膜前高壓管線內部沒有顆粒掉下，并且要更換膜元件。（2）產水背壓。采用反滲透膜技術，如果摻水壓力超過進水或者濃水0.3bar，那么復合膜極易出現復合層之間的剝離情況，運用產水探測法，可以檢查是否存在損壞，同時經過泄漏試驗或者目測檢查加以確認。一般來說，打開損壞嚴重的膜葉，可以看到平行于產水管的膜最外邊產生拆痕，并且位置貼近最外側的膜袋粘接線。膜破裂位置主要為進水側和最外側以及濃水側。（3）泄漏。膜元件或者產水中心管出現嚴重的機械損壞，則會使得進水或者濃水摻入到產水，尤其是當運行壓力比較高時，問題會比較突出。

（二）反滲透膜的防護措施

（1）更換已經被氧化的組件。因為反滲透膜的氧化具有不可逆特點，為保障鍋爐補給水系統穩定運行，同時保持除鹽水的高質量供給，要求替換為一級一段模塊。（2）加強原水中殘留余氯的檢查。將超濾產水控制在合格的范圍內，同時探頭需要半年進行一次更換，保證在線數據的準確性，為后續工作的開展提供支持，對于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來水中的余氯。在實際應用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩定性，很容易被空氣氧化，最終無法達到應用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1 次藥劑，同時做好加藥箱清潔。（3）控制好清洗的強度。繼續要做好清洗次數的控制，同時也需要做好溫度的控制。對使用的容器管道需要定期進行清洗，例如水池和水箱等。對于過濾介質，也必須要做到定期更換。構建污泥在線監測系統，定期進行數據信息的采集，掌握污泥指數的情況，進而采取相應的控制措施。

（三）選擇適宜的技術方案

從反滲濾膜技術的應用角度來說，需要結合實際的情況選擇適宜的技術。膜分離技術主要是借助外力來實現推動，最后利用制作的薄膜來形成障礙層，使得混合物分離。作為膜技術的一種，反滲透技術屬于當前比較先進的節能膜分離技術，實際應用中通過溶液透壓的作用，實現細菌與雜質的分離。整個反滲透裝置中關鍵的部件為膜元件。實際應用中，通過利用導流層和半透膜等的作用，實現有機物的去除。根據電廠化學水質的特點來選擇適宜的裝置，做好對比分析，保證水處理的效果能夠達到預期的目標。對于使用的裝置，則需要做好日常的運行維護，消除存在的不良因素。構建高質量的水處理系統，圍繞電廠生產全過程做好嚴格的把控，保障反滲透膜處理的價值實現。

（四）做好日常運行維護

電廠化學水處理實踐中發揮反滲透膜技術的應用價值，要做好日常的運行維護，結合處理系統的具體情況，制定完善的保養和檢修制度，組織專門的人員負責反滲透膜裝置的檢測工作。通過消除影響膜滲透效果的因素，保證整個滲透膜裝置的應用價值得以實現，進而促使水處理效果得以增強。在實踐應用中，需要對參與檢測工作的人員做好技能培訓實習，能夠高質量的把控反滲透膜運行維護的技術方法與內容。通過規范化開展運行維護，保障整個反滲透膜技術應用的質量與效果，促使電廠化學水處理價值得以實現。發揮技術人員的力量，做好膜技術應用的研究，對常遇到的問題與故障，進行深度的分析，提出改進和優化的措施，保障整個水處理工藝的運用效果，促使電廠化學水處理水平得到提高。

五、結束語

綜上所述，反滲透膜技術的應用，對高電廠化學水處理效率與質量，可起到積極的促進作用。文中分析了反滲透膜技術的運用要點和流程，總結了技術應用策略。通過更換已經被氧化的組件、加強原水中殘留余氯的檢查、控制好清洗的強度等方式，做好反滲透膜裝置的維護，保證處理的效果。