水处理系统在电厂应用研究

苏利红 罗彦

摘 要

基于在生态环境部“打好污染防治攻坚战”号召要求深入落实背景下，本文对于电厂水处理系统在电厂中实际应用情况进行了分析，对于反渗透技术技术的原理以及在电厂中的应用，对反渗透系统的组成、运行过程、欲处理工艺的应用进行了阐述，探讨了反渗透水处理系统在电厂中的具体应用方式，总结出该系统可以有效提升电厂水处理系统综合性效能。

关键词

水处理系统;反渗透技术;电厂应用

中图分类号： X773               文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.16.111

1 反渗透技术的原理与用途

1.1 反渗透技术基本原理

反渗透技术作为一种新型的膜分离技术，这种技术的原理就是要高于溶液渗透压的作用下，膜的孔径非常小，利用这种非常小的孔径将其他溶质渗透拦截在外部，达到溶液与溶剂分离的目的[1]，这种技术比较适用于溶解水中的盐类、微生物、有机物质以及胶体类物质。

1.2 反渗透技术主要用途

1.2.1 电厂循环冷却水处理

电厂在运转的过程中需要消耗大量的水起到循环冷却的作用，如果按照环保要求将使用过后的废水进行处理，无疑会增加电厂运营成本，反渗透技术的出现可以实现对电厂废水的回收加利用，可以实现对电厂废水的净化处理效果，提升电厂废水的水质，可以为循环冷却系统补充充足的水资源，实现经济与生态效益相结合的理念。

1.2.2 电厂锅炉酸洗废液处理

电厂在运转中锅炉运转过程会产生一种废液，学称锅炉酸洗废液，对于锅炉酸洗废液进行处理时，选取了不同材质的膜对废液进行处理模拟实验，最终实验结果显示，所有的处理结果中，海水膜对于废液的处理是效果最好的，因此选用海水膜，作为反渗透膜对锅炉产生的锅炉酸洗废液进行处理，可以有效的提升废液的回收利用率，在减少环境污染面前又是一项新的进展。

1.2.3 电厂运行废水处理

电厂运行中各环节会用到大量的水，同时也会产生各种不同的废水，比如酸碱废水、生活污水以及冲洗场地产生的废水，这类的废水都是呈酸性，对于这些电厂废水的处理，首先要针对废水做弱酸处理，来提升废水的利用率，满足电厂的用水需要。

2 反渗透水处理系统在电厂中的具体应用

2.1 反渗透系统组成

2.1.1 系统组成结构

反渗透系统的组成主要是由两套保安过滤器、两套阻垢剂、两套高压泵、反渗透膜组加系统以及一套清洗设备。保安过滤器内部装有57支长度为40inch、过滤你精密度为5um的熔喷布过滤滤芯外形是一种柱状设备，它的使用是将设备安装在反渗透系统的最前端，起到的作用是阻止水体中一些颗粒物比较大的物质通过反渗透膜为反渗透膜起到了完整性的作用，高压水泵起到为装置提供水压力的作用，可以让水轻松通过渗透压通过反渗透膜进入产水一侧，达到预产水量充足的需求[2]。反渗透膜组可以让出水分离成淡水、浓水两个部分，利用调节阀门对产水/浓水比例和反渗透回收利用率进行调节，可以使回收率、脱盐率分别达到80%、97%以上。浓水中的CaCO3/MgCO3/CaSO4等比较难融的盐析出现结垢以后容易堵塞反渗透膜，这时阻垢剂加系统可以进行有效的避免此类问题出现，将阻垢剂添加到反渗透系统的进水中，结垢剂的配置要结合水质实际情况进行科学配比。清洗装置就是起到清洗反渗透膜的作用，一般清洗周期为半年清洗一次，实际情急情况要根据反渗透膜的出力以及膜上污垢情况进行合理清洗。

2.1.2 反渗透系统运行方式

反渗透水处理系统的运行方式为，原水经过水泵挨个经过介质过滤器、活性炭过滤器后进行加药，最后进入到保安过滤器中，出水时经过高压泵的加压顺利进去反渗透膜组，其中一部分水经过浓水阀门的转换，经过阀门的作用，一部分的水量由浓水阀转变为浓水，另一部分则是通过反渗透的处理后变为淡水，然后经过淡水泵进入到除盐装置中。

2.2 反渗透预处理工艺

2.2.1 应用案例分析

以某个电厂为例，正常每天生产用水为市区内一家二级污水处理厂加一级污水处理厂污水处理后的总量，污水处理厂将污水进行深度处理后变化成工业的水源供给，并且还要选取水库的地表水一级城市的地下水作为备用水源。电厂内还设有专门处理水的处理站，采用膜生物反应处理器作为处理工艺[4]，但是水处理站在最初设计时并没有将地表水以及中水考虑到生产用水的范围之内，后续电厂运营中在污水及地表水处理方面存在欠缺，因为在处理时仍选取聚合氯化铝添加到介质过滤器中，导致大量AI3胶体附着在保安过滤器滤芯处，以至于运行差压急剧上升，使用寿命也缩短很多，对反渗透水处理系统的运行造成了严重影响。

2.2.2 预处理工艺

由于在反渗透处理过程中进水中的悬浮颗粒物与溶解性物质浓度持续性增大，导致进水体积愈来愈小，这些悬浮物质在反渗透膜山不断的积沉，进而对进水流道产生了拥堵，摩擦力也逐渐增大。同時，浓水中的比较难溶解的盐类物质增多以后达到一定的量就会沉积显现出来，造成反渗透膜表面出现结垢，这类问题会导致反渗透膜的通过亮变得比较小，运行的压力与摩擦产生的阻力都会造成水质产生下降的情况。甚至因为上述原因造成反渗透膜污染情况发生，鉴于这种情况应当增加预处理工艺，对于降低悬浮物、有机物。难溶解盐性物质等对反渗透膜造成污染的现象，提升反渗透膜的耐用性以及提升水质。

在选取原水进入反渗透装置之前用预处理的方式，在系统中挨个添加多介质过滤系统、保安过滤器、活性炭过滤器，同时为了避免过滤器失去效果应当对多介质过滤器与活性炭过滤器的滤料进行更换定期清理，借助过滤器的功能，对于水中的溶解性物质以及有机物质进行清除，达到降低出水COD含量的作用。对于保安过滤器，要定期进行反洗以及超声处理，能够有效的降低细菌滋生与杂志沉积的形成，为了避免更换周期短造成时间以及成本上的浪费建议采用15t（h1TI）滤源过滤面积，减少周期更换时间短，达到也能降低成本的需求。同时也可以通过在反渗透系统中增加酸来调节入口处的水的pH值，酸剂量的调节可以根据CaCO3结垢沉积的条件以及膜元件最佳运行的pH值来进行调节。

2.2.3 反渗透膜清洗处理方式

在正常反渗透水处理系统运行状态下，每年都要针对反渗透膜进行化学清洗，2-3次，可以结合膜元件的具体情况对清洗配方进行设计，例如当前比较常用的盐酸，柠檬酸、十二烷基磺酸钠等物质进行清洗液的配置，清洗效果也比较显著。

2.3 相关保障措施

2.3.1 運行指标与影响因素

在反渗透水处理系统运行中为避免因为膜透水的量、滤芯的截留率、系统进水压力以及反冲洗压力等各项指标异常对于系统运行造成的影响，应当对这几类指标进行关注，重点关注的目标为超滤过程以及水质的变化，因为这两项因素会直接影响到出水量，要对以上指标进行相对应的控制把控，对控制量进行合理调节

2.3.2 保障系统稳定运行的关键点

为了反渗透水处理系统的稳定运行有一定的保证，需要遵循以下几项技术要点：第一，选取水质的时候要将检测仪安装在水侧，能够起到假设进水污染指数超出规定范围后发出警报提示，避免因为水的浑浊度升高对产水度产生影响[3]。第二，加强对保安过滤器设计的合理性，需要结合实际情况对压降极限值进行调节。第三，在规定期限内一定要对反渗透膜进行逆向水力的反冲洗，以确保能够清楚膜表面残留的杂质以及截留的一些物质，结合进水水质合理调节清理周期，以及采取停运保护措施。

2.3.3 运行维护管理方式

电厂运行时应当根据实际运行情况，采取运行维护措施，另外对于反渗透水处理系统的出水量要进行稳定性的监管控制，对于预处理工艺要严格执行，并且定期巡查、清洗，达到延长反渗透膜延长使用寿命的目标，防治出现堵塞或者污染的问题发生，确保反渗透水处理系统达到进水要求。另外对于系统运行成本进行合理把控，在确保系统能够稳定有效运营的情况下，对于能耗、换膜费用以及化学清洗费用的节约，将总运行成本尽量控制到最低，以此增强系统综合使用效益。

3 结论

本文详细介绍了反渗透技术的工作原理以及实际用途，探析了反渗透系统水处理在电厂中具体详细应用，在实际应用中，结果表明反渗透水处理系统在电厂应用中具有高稳定，便于操作，产水质量高以及较低的运行成本等一系列优势，此系统可以有效提升电厂水处理系统的综合效能，实现了废水回收利用节约了电厂运营成本，进一步提升了企业的效益。

参考文献

[1]李国庆.反渗透水处理系统在电厂应用的研究分析[J].科技创新与应用，2020，（4）：172-173.

[2]胡德超.反渗透水处理技术在火电厂补给水系统中的应用研究[J].民营科技，2016，（4）：22.

[3]潘秀奎.全膜法水处理技术制备火力发电厂锅炉补给水的应用[J].大科技，2019，（3）：78-79.

[4]曹培刚，王文彬，尚书仲， 等.关于反渗透水处理系统在电厂应用的研究与探讨[J].工业水处理，1999，（2）：30-31.