全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水中的应用

华电水务工程有限公司 北京 丰台 100160

1 引言

在水处理工艺中，全膜法处理技术应用越来越普遍。该技术是将不同的膜，如超滤膜、反渗透膜、EDI膜等进行有机组合，从而发挥出多种膜的协同作用，达到高效去除水中污染物并实现脱盐的目的，全膜法水处理技术可满足锅炉补给水、各种工艺用水的水质要求。

2 全膜水处理技术的特点

超滤膜是孔径在0.005～1μm的半透膜。通常情况下载0.1～1.0MPa压力下能够推动溶液中的溶解盐、小分子物质透过超滤膜，而溶液中的胶体、蛋白质、微生物等大分子物质被超滤膜截留，因此可以实现水处理目标。

反渗透膜能够对溶液中的小分子物质及离子状态的物质进行截留，在水处理中可以起到除盐的目标。

EDI膜是电除盐系统，通常采用模块化组合的方式，将标准EDI膜处理模块进行组合形成一套EDI膜处理系统。由于组合更加灵活，因此能够适应不同水处理负荷情况，产水效率高，而且利于维修更换。

全膜水处理技术是将上述膜处理技术的综合优势，产水质量稳定、操作简单，在锅炉补给水处理中应用日益普遍。

3 全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水中的应用及效果分析

为节约占地、响应环保要求，江苏华电如皋热电有限公司建设1×13MW抽背机组+1×25MW抽背机组，配套3台220t/h燃煤锅炉。如皋燃煤电厂以如皋港的长江水为水源，经全膜法技术处理后作锅炉补给水。原水经混合反应沉淀池及空气擦洗滤池，浊度≤5NTU后进入全膜法处理系统。

电厂锅炉补给水全膜法水处理工艺流程:清水池→超滤进水泵→换热器→自清洗过滤器→超滤膜组件→超滤水箱→一级反渗透给水泵→一级反渗透保安过滤器→一级反渗透高压泵→一级反渗透膜组件→一级反渗透产水箱→二级反渗透给水泵→二级反渗透保安过滤器→二级反渗透高压泵→二级反渗透膜组件→二级反渗透产水箱→EDI装置进水泵→EDI保安过滤器→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。一级反渗透浓水→浓水箱→浓水反渗透给水泵→浓水反渗透保安过滤器→浓水反渗透高压泵→浓水反渗透膜组件→一级反渗透产水箱。

整个系统配置三套超滤装置、三套一级反渗透装置、三套二级反渗透装置、一套浓水反渗透装置、三套EDI装置，可采用单套、两套、三套并联运行的方式，正常运行时，各按两套运行、一套备用考虑。其中一套浓水反渗透按处理两套一级反渗透装置的浓水量设置。整套系统除配药、化学清洗外，按无人值班运行设计考虑。

超滤装置产水量为3×201m3/h(15℃)；一级反渗透装置产水量为3×178m3/h(15℃)；浓水反渗透装置的产水量为1×50m3/h(15℃)；二级反渗透装置产水量为3×198m3/h(15℃)；EDI装置产水量为3×178m3/h(15℃)。超滤装置出水水质:SDI＜3，浊度＜0.5NTU；一级反渗透脱盐率:三年内≥97%，回收率:75%；浓水反渗透脱盐率:三年内≥97%，回收率≥56%；二级反渗透脱盐率:三年内≥95%，回收率:90%；EDI装置回收率≥90%，二氧化硅≤10μg/L，电导率≤0.1μs/cm(25℃)。

本项目锅炉补给水处理系统采用全膜法处理工艺，占地约比常规离子交换系统减少三分之一，车间较离子交换系统要干净整洁，且运行无酸、碱储备及再生，极大的改善了车间环境，减少了运行费用，具有显著的经济效益和环境效益。

4 全膜法水处理技术应用中存在的问题及处理措施

反渗透装置入水出水口压力差升高的问题。系统运行期间会出现反渗透进水口和出水口压差上升的现象，同时在发现在出水口有结垢现象。造成这一问题的原因可能是加药泵出力不足。加药量不够造成反渗透装置内出现较多的水垢。可以适当增加阻垢剂的加入量，在运行一段时间后重新监察出水口是否有结垢。对加药泵出力情况进行重新检定校准，确保加药泵运行参数控制准确。在实际运行过程中，工作人员应对阻垢剂加药泵的运行参数和反渗透装置实际运行情况进行跟踪和校对。可以采用阻垢剂校验的方法，将测量后的阻垢剂溶液至于计量泵中，然后查看加药泵吸取量和吸取时间，根据加药泵的实际运行情况来计算出应加入的阻垢剂浓度数量。

EDI进水口余氯超标的问题。EDI膜装置进水口测定余氯超标，这回导致DDI膜装置中的离子交换树脂机械强度降低，随之引发装置进水口出水口之间的压差升高，降低产水质量和产水效率，对EDI膜寿命带来损害。技术人员可通在EDI膜装置进水口位置安装监测设备，对余氯指标进行在线监测，定期检定校准监测仪器，使EDI膜进水口余氯指标可查可控。

EDI膜产水量及浓水装置结垢问题。EDI膜装置采用回水利用的方式。排水回收进入EDI膜装置进水口。EDI膜装置产水量并不会因为回水利用而升高。可能的原因是水回收率增加会导致浓水流量减少，同时浓水离子浓度升高，反而会造成浓水装置结垢。对这一问题，技术人员可通过调整浓水循环水电导率来避免浓水装置结垢的问题，同时对EDI膜装置产水量进行改善。当浓水循环水电导率过低时，可向浓水中加入氯化钠盐溶液，快速调整电导率；导电导率过高时，降低进入EDI膜装置的浓水流量，提升水利用效率和效果。

5 结语

全膜法的流程采用以物理过程为主的膜法水处理技术，完全消除酸碱使用和酸碱废水的排放；预处理采用了外压式超滤，能够很好的适应原水水质，给反渗透膜提供最大限度的保护；采用高效的抗污染反渗透膜以及宽流道的低压反渗透膜进行预除盐，提高膜使用寿命并降低运行费用；采用EDI膜堆进行深度脱盐，使得产水水质更稳定可靠。全膜法水处理技术具有多种优势，在电厂锅炉补给水处理中具有良好的应用效果。