反渗透技术在电厂水处理的应用分析

摘要：反渗透技术具有自身显著特征，不仅能够有效的降低工业生产废水中有害物质的含量，实现对污水的净化处理，同时还能够通过对净化水的回收利用，提高水资源的利用效率，一定程度上降低了生产成本，在实际应用中能够取得良好的经济效益,反渗透技术的应用有着广阔的前景。

关键词：反渗透技术;电厂水处理;应用

引言

反渗透技术作为膜分离技术中一种，具有先进性的特点，在电厂水处理中进行应用取得了较好的成效。特别是针对于当前水资源短缺的局面，电厂利用反渗透技术来对电厂水进行处理，有效的实现了废水的重复利用，实现了水资源的节约。而且反渗透技术还能够实现对电厂周围废水的有效处理，实现资源的有利利用，这不仅有利于降低电厂运营成本，而且对电厂经济效益、社会效益和生态效益目标的实现具有非常重要的意义。

1 反渗透技术的基本原理

反渗透技术本质是膜分离技术，即不同粒径分子混合物在通过半透膜时实现有选择性的分离的技术。因此在反渗透技术中，半透膜是该技术的关键所在，通常会根据孔径的不同，将半透膜划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。这其中反渗透膜自身的孔径较小，因此能够在水处理时将胶体、有机物、盐类和微生物过滤掉。在反渗透技术应用过程中，其以压力差作为该技术的有效推动力。在具体应用过程中，通过对膜一侧的溶液施加压力，随着操作压力的不断加大，当其大于渗透压时，溶液则会反方向进行渗透。但在实际操作过程中，反渗透膜具有复杂性和精密性的特点，极易受到污染和堵塞，一旦受到轻微的机械损伤也会对其实际效能带来较大的影响，因此在利用反渗透技术进行水处理过程中，需要对进水水质严格要求，并要预先对原水进行有效处理，确保水质能够与运作标准情况相符，以此来提高水处理过程中反渗透装置的高效性。

2 反渗透特点

反渗透膜分离技术是利用反渗透原理来实现溶液的净化和浓缩的，分离特性使其具有以下特点：(1)反渗透技术的自动化程度高，其能耗在多数处理方法中属于最低，是因为在水的处理过程中作为推动力的仅仅是水的压力。在常温不发生相变的条件下，就可以实现对溶质和溶剂的分离，有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。(2)不需要再生处理，物理过程，不使用化学试剂和添加剂，产品不受污染;因此节约了大量的酸碱和化学药剂，酸碱废液的排放量大大减少，消除了废酸碱和化学废液的处理过程，减少环境污染，有好的环境效益。(3)反渗透膜的性质稳定，整个过程无相态变化，都是在常温下工作，杂质去除率高，去除范围广。有小的能量消耗，出水质量好。(4)反渗透设备可以适应多种原水，设备简单且操作方便，适应性强，处理规模可大可小，可以连续也可以间歇进行，工艺简单，操作方便，易于自动化运行维护和设备维修工作量少。(5)反渗透有好的经济效益。反渗透系统的运行费用低，可在较短时间内收回投资。连续产水是反渗透水处理技术的一大优点，无离子交换器的使用，因此无反洗、还原、再生、置换、顺洗等操作，产品水流量不会有大的波动，或忽高忽低，使发电机组能够稳定的运行，电厂的安全运行也有了有利的保障。

3 反渗透系统组成模块

3.1过滤器

过滤器通常设置在压力设备前面，主要是去除污水中浊度在1 度以上的细小颗粒，能够保证整个系统运行中对进水需求与进水速度的需求，优势过滤器还可以增设于系统的末端，这能够防止外界细小颗粒进入到处理后的优质水质中。

3.2高压泵

该设备的在系统中的作用主要是保证施加的压力达到相应的标准，使得需要处理的污水能够透过反渗透膜，这是系统的关键组成。

3.3反渗透膜

渗透膜装置中的水分成淡水与浓水两种，装置中对这两种不同类型的水都设置了控制阀门，能够保证污水的回收率达到75%以上，而脱盐效率更高，达到98%以上。

3.4阻垢剂

加入系统反渗透膜组运行中，需要向溶液中投入一定量的阻垢剂，防止大量的有机物或者盐分附着在膜表面，使膜面出现结垢的问题，这大大提高了反渗透膜的水处理质量与效率，免去了渗透膜的清理费用，也防止了清理过程中对膜造成破坏。

3.5清洗装置

为了保证装置持续稳定运行，必须定期对反渗透装置进行清洁，通常情况下，电厂水处理装置是3～6 个月清洗一次，清洗工作需要专业的人员进行，并设置专门的工作程序。

4 电厂水处理中反渗透技术的应用

4.1锅炉补给水的处理

在电厂中反渗透技术主要用于锅炉补给水的预脱盐处理，利用反渗透与脱盐系统结合来有效的将水中的无机离子却除掉。这种水处理方法虽然出水水质较高，而且不会对环境带来污染，但由于投放资金较大，因此在电厂水处理中应用不具有经济性。当前较为常用的则是反渗透与混合离子交换脱盐系统相结合的方法。在反渗透技术在对电厂水处理过程中，整个工艺过程中会涉及到预处理系统、反渗透装置和处理系统，过滤器通常会安装在压力窗口之前，以此来将一些细小微粒去除掉，以此来确保系统运行过程中进水速度和进水量。反渗透系统中还会进行高压泵的设计，以此来保证进水通过反渗透装置的压力。在反渗透系统中，反渗透膜将电厂水分为浓水和淡水两部分，利有阀门来对水的深度比例进行控制，从而达到水的回收率及脱盐率达到标准的要求。在应用反渗透技术过程中，设备容易发生堵塞问题，从而对产水水质带来影响。在设备发生堵塞时，会涌进大量的悬浮颗粒影响系统的性能。因此在保证预处理工艺设计的合理性，需要根据电厂锅炉补给水的系统的水源水质，将混凝澄清、过滤、超滤等几项工艺有效结合，同时在水质处理过程中还要应用到添加剂，在具体使用添加剂时要严格控制使用比例，还要对水质进行定期检查，避免所使用的添加剂会水质带来不利影响。另外，阻垢剂的添加需要由阻垢剂投加系统来完成，以此来达到降低运行费用的目标。

4.2循环冷却排污水回收利用

电厂发电过程中对循环冷却水消耗量较大，占总耗水量的较大比例，因此通过对循环冷却水进行回收利用有利于实现水资源的节约，降低运行成本。特别是近年来人们环保意识不断增加，这也使废水排水指标越来越严格，电厂废水处理成本也随之增加。通过运用反渗透技术来对电厂废水进行处理，实现对废水的循环利用。经过反渗透技术处理过的废水，能够有效的满足循环冷却系统补充水的水质要求，而且降低了循环水水质的浑浊度，在一定程度上减少了补水量。相较于从江河取水净化处理成本，对电厂废水反渗透处理成本相对要高，但在应用过程中有利于降低环境成本和减少水资源的消耗量，实现了对废水的充分利用，具有非常好的社会效益、生态效益和经济效益。

4.3锅炉酸洗废液处理

通过模拟电厂锅炉酸洗废液的处理实验，我们对循环方式与反渗透技术分别采用低压复合膜、海水膜、醋酸纤维素膜3 种反渗透膜的处理效果进行了分析比较，得出以下结论。(1)在进行锅炉酸洗废液处理的过程中，海水膜的处理效果最好，低压复合膜次之，最后为醋酸纤维素膜。(2)最适合用于锅炉酸洗废液反渗透处理的方式是使用海水膜进行循环方式处理。通过将反渗透处理技术应用于电厂锅炉酸洗废液的处理的实践，可知对锅炉柠檬酸酸洗废液处理的最佳方式为：第一，要对酸洗废液进行反渗透浓缩处理;第二，待反渗透可以达标排放或者回收利用其浓缩液经除铁处理后，要对其进行喷雾干燥处理然后回收柠檬酸钠盐。运用此种处理方式，能够彻底解决锅炉酸冼废液污染环境的问题，进而达到经济效益、社会效益以及生态效益的统一。

5 案例分析

以某电厂为例，该厂装有4台亚临界直流炉500MW。为此，该厂于2014年设置了一套处理能力达到10000m3/d的A2/0+MBR处理装置，可以有效地除去污水中的SS、NH3-N、COD、BOD。系统工作流程为：工业废水从石灰水预处理系统中进入多介质过滤器，多介质过滤器对水中的大颗粒物质进行过滤拦截，经过初步过滤后的废水进入超滤系统，超滤系统作为反渗透系统的预处理系统，对水中分子直径0.01μm以上的大分子物质如蛋白质、胶体等进行过滤，超滤产水进入超滤水箱，并经由提升泵将超滤产水经安保过滤器对水中直径5μm的杂质再进行过滤后由高压泵进入反渗透系统，对水中直径0.001μm左右的小分子物质如有机盐、无机盐等进行过滤，最后反渗透产水进入反渗透水箱。超滤膜的反洗过程为：超滤反洗泵从超滤水箱中抽取反洗水对超滤膜进行反洗，化学清洗需要设置专门的化学清洗装置对超滤膜进行反洗。反渗透系统的反洗过程为：系统停止运行时或者刚开始运行时反渗透反洗水泵从反渗透水箱抽水对反渗透膜进行冲洗;系统正常运行时反渗透产水从反渗透水箱进入清洗水箱，由清洗泵从清洗水箱抽水对反渗透膜进行清洗;对反渗透膜进行化学清洗时，化学清洗试剂必须经过保安过滤器对清洗液中的杂质进行过滤，防止损坏反渗透膜。

结束语

反渗透技术作为一项具有较强实用价值的技术手段，在当前电厂水处理中应用十分普遍，不仅实现了废水的重复利用，而且有效的降低了电厂的经营成本，确保了电厂盈利水平的提高。相较于其他水处理技术，反渗透技术应用时设备较为简单，能够在常温下操作，占地面积较小，能量消耗较少，具有较高的自动化水平，适用范围较广，出水质量较高，这也使反渗透技术得以全面普及和推广。本文对反渗透技术在电厂水处理中的应用与维护展开了研究。

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