全膜法水處理技術在電廠鍋爐補給水處理中的應用

摘要：全膜法水處理技術具有高效、環(huán)保的特點，在電廠鍋爐補給水處理中得到廣泛應用。全膜法水處理技術主要由3部分組成，即超濾、反滲透和電去離子。結合全膜法水處理技術的基本原理，論述電廠鍋爐補給水處理的重要性，分析全膜法水處理技術在電廠鍋爐補給水處理中的具體應用及其注意事項。實踐表明，全膜法水處理技術不僅可以顯著提升電廠鍋爐補給水品質，還能降低處理成本，提高整體經濟效益。

關鍵詞：全膜法水處理技術；電廠鍋爐；補給水處理

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）03-0-03

Application of full membrane water treatment technology in the treatment of boiler feedwater in power plants

ZHENG Huihui

（Wuhu Special Equipment Inspection and Research Institute， Wuhu 241000， China）

Abstract： The full membrane water treatment technology has the characteristics of high efficiency and environmental protection， and has been widely used in the treatment of boiler feedwater in power plants. The full membrane water treatment technology mainly consists of three parts， namely ultrafiltration， reverse osmosis and electrodeionization. Based on the basic principles of full membrane water treatment technology， the importance of boiler feedwater treatment in power plants is discussed， and the specific application and precautions of full membrane water treatment technology in boiler feedwater treatment in power plants are analyzed. Practice has shown that the full membrane water treatment technology can not only significantly improve the quality of boiler feedwater in power plants， but also reduce treatment costs and improve overall economic benefits.

Keywords： full membrane water treatment technology; power plant boilers; feedwater treatment

電廠鍋爐補給水處理是電力工業(yè)的重要環(huán)節(jié)，直接關系鍋爐的安全穩(wěn)定運行和電廠的經濟效益。傳統(tǒng)的水處理技術存在諸多不足，如處理效率低、水質不穩(wěn)定和運行成本高等。隨著科技的進步，全膜法水處理技術逐漸嶄露頭角，以其高效、環(huán)保、穩(wěn)定的特點，成為電廠鍋爐補給水處理的首選方案[1-2]。基于此，有必要分析全膜法水處理技術在電廠鍋爐補給水處理中的應用，以期為相關實踐提供有益參考。

1 全膜法水處理技術的基本原理

全膜法水處理技術是一種高效且環(huán)保的水質凈化手段，充分利用不同膜材料的篩選與分離功能，如圖1所示。該技術通過一系列精密設計的膜組件，如超濾膜、反滲透膜及電去離子裝置等，實現(xiàn)對水中雜質、鹽分及微生物的逐級去除[3]。超濾膜作為初級屏障，能有效截留懸浮物、膠體等大分子物質；隨后，反滲透膜利用滲透壓原理，進一步去除水中的溶解性鹽類、有機物及大部分細菌；電去離子裝置則通過電化學反應，深度脫除水中的鹽離子，達到高度純化的目的。全膜法水處理技術不僅可以提升水質，還能實現(xiàn)處理過程的連續(xù)化與自動化，減少化學藥劑的使用，降低環(huán)境污染風險，是現(xiàn)代水處理領域的一項重要技術革新。

2 電廠鍋爐補給水處理的重要性

在電力生產過程中，電廠鍋爐補給水處理占據舉足輕重的地位。鍋爐的穩(wěn)定運行直接關系電力的持續(xù)供應和發(fā)電效率。補給水的水質則是影響鍋爐安全運行的關鍵因素之一。對補給水進行有效處理，可以去除水中的雜質、溶解性鹽類、有機物等有害物質，確保鍋爐用水的純凈度。這不僅有助于防止鍋爐內部結垢和腐蝕，延長鍋爐使用壽命，還能提高鍋爐的熱效率，進而提升發(fā)電效率。因此，電廠鍋爐補給水處理不僅是電力生產的重要環(huán)節(jié)，更是確保電力供應穩(wěn)定、促進電廠健康發(fā)展的關鍵。

3 電廠鍋爐補給水處理中全膜法水處理技術的具體應用

3.1 超濾

超濾是一種以壓力為驅動力的膜分離技術，其孔徑通常在0.01～0.10 μm。超濾能夠有效去除水中的懸浮物、膠體、細菌和部分大分子有機物，同時保留水中的礦物質。在電廠鍋爐補給水處理中，超濾主要應用于預處理階段，確保后續(xù)處理的順利進行。超濾系統(tǒng)通常包括預處理單元（如絮凝、沉淀）、超濾膜組件、化學清洗系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。超濾膜組件由多個膜絲組成，形成錯流過濾模式，以避免膜表面堵塞。通過精確控制進水壓力和流量，超濾系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行并保證產水質量。超濾處理后的水質濁度應低于0.1 NTU，超濾產水的淤泥密度指數(shù)（Silt Density Index，SDI）應小于3，以確保后續(xù)反滲透膜的長期穩(wěn)定運行。超濾產水的細菌含量應低于1 CFU/mL，超濾能去除90%以上的大分子有機物，如腐殖酸和富里酸。超濾在電廠鍋爐補給水處理中的應用顯著提高水質的穩(wěn)定性，減少后續(xù)處理負荷，延長膜組件使用壽命。因此，通過嚴格的監(jiān)控和維護，超濾系統(tǒng)能確保產水達到國家和行業(yè)標準，為鍋爐的高效、穩(wěn)定運行提供保障。

3.2 反滲透

反滲透是一種利用半透膜在高壓驅動下進行水分離的技術。反滲透膜的孔徑極小，通常在0.000 1 μm

左右，能夠有效去除水中的溶解鹽、有機物、細菌和病毒等雜質。在電廠鍋爐補給水處理中，反滲透主要用于去除硬度、硅和其他溶解性固體，確保水質符合鍋爐運行要求。反滲透系統(tǒng)主要包括預處理單元（如超濾）、高壓泵、反滲透膜組件、產水罐以及濃水排放系統(tǒng)。反滲透膜組件由多層膜片組成，形成交叉流動模式，以提高分離效率。通過精確控制進水壓力（通常為1 034～2 756 kPa）和流量，反滲透系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行并保證產水質量。反滲透產水的脫鹽率應高于97%，以確保水質純凈。反滲透系統(tǒng)的回收率應控制在70%～80%，以平衡產水量和能耗。反滲透產水的電導率應低于10 μS/cm。反滲透系統(tǒng)的壓強損失應控制在34.5～68.9 kPa，以確保高效運行。反滲透產水的細菌含量應低于0.1 CFU/mL。反滲透在電廠鍋爐補給水處理中的應用顯著提高水質的純凈度，減少鍋爐結垢和腐蝕的風險。通過嚴格的監(jiān)控和維護，反滲透系統(tǒng)能夠確保產水達到國家和行業(yè)標準，為鍋爐的高效、穩(wěn)定運行提供可靠保障。

電廠鍋爐補給水經反滲透膜處理后，水質檢測結果如表1所示。反滲透產水的脫鹽率達到97.5%，表明反滲透技術具有很高的脫鹽能力。反滲透系統(tǒng)的回收率為75%，既保證產水量，又降低能耗。反滲透產水的電導率僅為8 μS/cm，遠低于國家標準。反滲透系統(tǒng)的壓強損失為41.3 kPa，表明系統(tǒng)運行穩(wěn)定且高效。反滲透產水的細菌含量為0.05 CFU/mL，遠低于國家標準。因此，反滲透膜在電廠鍋爐補給水處理中表現(xiàn)出色，顯著改善水質，可靠性和有效性高。

3.3 電去離子

在電廠鍋爐補給水處理中，全膜法水處理技術是一項重要應用，其中電去離子系統(tǒng)占據核心地位。電去離子系統(tǒng)通常位于鍋爐補給水處理裝置的末端，作為深度除鹽的最后一道工序。在全膜法水處理流程中，電去離子系統(tǒng)緊隨反滲透系統(tǒng)之后，接收反滲透產水并進行進一步的除鹽處理。電去離子系統(tǒng)的進水需要滿足一定的水質要求，如電導率、pH值和硬度等。通常，進水電導率需要低于某一設定值，以確保電去離子系統(tǒng)正常運行和出水水質可控。電去離子系統(tǒng)的出水水質極高，電阻率通常大于15 MΩ·cm，甚至超過18 MΩ·cm，完全滿足電廠鍋爐補給水的水質要求。電去離子系統(tǒng)的運行參數(shù)包括電流、電壓、淡水流量和濃水流量等。這些參數(shù)需要根據實際情況進行調整和優(yōu)化，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行和高效除鹽。因此，電去離子技術在電廠鍋爐補給水處理中發(fā)揮重要作用。

4 全膜法水處理技術應用的注意事項

4.1 水錘效應

在全膜法水處理技術應用中，水錘效應需要特別關注。水錘效應可能發(fā)生在全膜法水處理系統(tǒng)的任何管道中，特別是閥門、水泵以及管道連接處。水錘產生的壓力峰值可能遠遠超過正常工作壓力，具體數(shù)值取決于管道材料、直徑、壁厚以及水流速度等因素。為減輕水錘效應，可安裝水錘消除器，延長閥門開關時間，優(yōu)化管道布局。

4.2 加藥泵出力

在全膜法水處理技術應用中，加藥泵出力直接影響水處理效果。加藥泵通常位于預處理系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)以及電去離子系統(tǒng)等關鍵位置，負責向水中添加阻垢劑、還原劑和殺菌劑等藥劑。加藥泵的實際出力應根據工藝需求和藥劑濃度進行調整。在反滲透系統(tǒng)中，阻垢劑的投加量可能需要根據進水水質和回收率進行計算，一般推薦的投加量為3 mg/L（以進水計），加藥泵流量需要根據系統(tǒng)進水量來確定。在實際操作中，要定期檢測加藥泵的出力，滿足工藝要求。為確保加藥泵正常出力，應定期維護、檢查泵體和管路，避免堵塞和泄漏。

4.3 余氯超標

在全膜法水處理技術應用中，解決余氯超標問題至關重要。余氯超標問題可能出現(xiàn)在原水進口、預處理系統(tǒng)末端及反滲透裝置進口等位置。在預處理系統(tǒng)末端或反滲透裝置進口前添加亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉等還原劑，將余氯還原為無害物質。還原劑添加量應根據進水余氯濃度確定，通常需要將余氯濃度降至小于0.1 mg/L的水平，以滿足后續(xù)處理設備的要求。活性炭的吸附容量應滿足處理需求，確保出水余氯濃度低于0.05 mg/L。因此，添加還原劑和活性炭過濾等措施可解決全膜法水處理中的余氯超標問題。

5 結論

全膜法水處理技術在電廠鍋爐補給水處理中展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。通過超濾、反滲透、電去離子等環(huán)節(jié)的緊密配合，全膜法水處理技術不僅能夠有效去除水中的雜質和鹽分，提升水質，還能降低處理成本，提高經濟效益。同時，針對技術應用中可能出現(xiàn)的問題，如加藥泵出力不足、余氯超標、電去離子系統(tǒng)壓降等，采取相應的對策，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻

1 李夢坤，雷 霆.集成膜技術在熱電廠鍋爐補給水中的應用研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2023（7）：71-73.

2 邵天寶，張 磊，安子韓，等.電廠全膜法除鹽水系統(tǒng)的設計和調試經驗[J].鹽科學與化工，2023（3）：41-43.

3 程會芹，田國良.全膜法水處理技術在電廠鍋爐補給水處理中的應用[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化，2022（11）：142-144.