反渗透加混床制水系统节能降耗分析

沈善亮

摘 要： 化学制水系统主要由原水预处理、超滤、反渗透、混床等系统组成，制出合格除盐水保证机组补水及对外供热的水质及水量。反渗透和混床节能降耗主要是从药耗、水耗、电耗等方面来讨论降低化学制水能耗的措施问题。

关键词： 反渗透;混床;药耗;水耗;电耗

【中图分类号】 F303.3      【文献標识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0205-01

1 制水系统简介

滨海热电厂二期为4*57MW级背压供热机组，锅炉额定蒸发量500t/h，化学制水系统主要由原水预处理、超滤、反渗透、混床等系统组成，制出合格除盐水保证机组补水及对外供热的水质及水量。

图1 化学制水系统工艺流程

（注：一反、二反、浓反分别为一级反渗透、二级反渗透、浓水反渗透简称。）从工艺流程中可以看出，不考虑设备维护成本情况下，系统中主要消耗为：电量消耗（泵）、药剂消耗（各加药点）、水量消耗。本文主要从上述三方面对制水系统进行节能降耗分析。

2 水耗及节能改进措施

2.1 减少“跑冒滴漏”现象

运行中发现设备存在“跑冒滴漏”现象，及时进行消缺，特别对地埋管漏及阀门内漏情况分析关注。

2.2 反渗透启停冲洗排水回收利用

目前自清洗过滤器、超滤、一级、二级、浓水反渗透启停时冲洗水排放至反洗排水池，反洗排水池再回收至高密。一级、二级反渗透启停冲洗与停机保养性冲洗水与其进水水质相当，该部分水质较好，回收至高密较为浪费，可考虑用管路回收至超滤水箱，产水排放若回收因有防爆膜破损进入超滤水箱的可能，应添加过滤器，并定期清理过滤器。

2.3 一级反渗透浓水回收利用

目前一反浓水通过两套浓反后产水进入一反水箱、浓浓水部分作为脱硫工艺水箱补水，大部分借管排放。因两套浓反装置清洗较为频繁且很难达到最大出力，加之一级浓水也汇总一起处理的压力，浓反水箱经常溢流，改进后浓水箱底部排污接管路通过管道提升泵至浓浓水池，一部分可接至洒水车回用一部分。虽改进后情况有所改良，但浓水未经处理排掉部分依旧很大，可考虑1）再空地增加一套浓水反渗透装置;2）浓水箱水与超滤水箱水质比电导偏大，悬浮物相差不多，可将浓水箱出水引出一路至超滤反洗水泵进水母管，中间用阀门进行隔离切换水源，作为超滤反洗水源。该部分反洗排水回到原水中，虽电导大些，但与供热用水量大的优势，可与原水进行稀释，此处可通过实验进行确认。

3 电耗及节能改进措施

3.1 大功率泵改为变频运行

二期化学因供热量较大，水处理系统中大部分水泵设计出力与实际出力相差比较大，一般实际出力较大如补给水泵、化学清水泵等，水泵运行中通过调节阀门进行节流，防超流量;当供热处于低负荷运行时，泵出力过剩。可考虑增加变频设备，以实现供需平衡，从而减少能耗损失。

3.2 除盐水泵运行方式优化

目前二期除盐水泵功率较大，两台变频、三台工频设置，泵出口压力调节通过除盐水母管再循环电动调节阀进行自动调节，经观察平时运行中回流阀开度大部分时间都有30%-40%开度，此部分水损耗电能较大。可将除盐水泵运行方式改为压力调节根据变频器自动调频进行，有条件可将其他三台泵添加变频设备。

3.3 避免反渗透频繁启停

反渗透制水电耗主要影响因素有进水温度、进水含盐量、反渗透启停次数，进水含盐量与原水关联度较大，很难改变;进水温度可通过换热器调节至规定范围;需注意的是反渗透设备的启停次数，因启停时有一定时间的启停冲洗，此时并未产水，频繁启停会造成制水电耗的增加。但必要的停机保养冲洗是必要的，因此，可规定停机冲洗频次，并要停机冲洗前尽量选择需要检修设备先进行，避免二次启停。可考虑将反渗透制水电耗列为小指标竞赛中。

4 药耗及节能改进措施

4.1 合理使用混凝剂、还原剂、阻垢剂

在高密水质、脱水机水质较好情况下，尽量将加药泵频率或冲程调低，避免药剂药剂进入后续膜系统中，造成日积月累的污染;同理，在保证一级反渗透进口余氯情况下，减少还原剂加药量，阻垢剂加药量是否减少，减少多少需做试验确定。另外，在保证水质情况下，药剂浓度可适当减小，直到选出合适浓度为止。

4.2 一级反渗透产水pH控制

由于反渗透对二氧化碳气体透过率几乎100%，一反产水中通过加NaOH中和二氧化碳将产水pH调节至中性以上，抑制钢铁腐蚀。NaOH为强电解质，加入量过多会导致二级反渗透产水电导偏高，虽短混床制水周期，因此一反产水pH控制在7.0附近最佳，可减少药耗。

参考文献

[1] 张铁，韩倩倩.提升火电厂凝结水精处理系统运行质量的措施[J].净水技术，2011（4）

[2] 李红英，等.混床树脂混合状态对其出水水质影响的研究[J].湖北电力，2004（6）：34-35.