摘要：簡析反滲透技術在大唐洛河發(fā)電廠水處理中的應用，從反滲透系統(tǒng)設備、處理技術等方面論述反滲透技術在該廠的應用情況，分析反滲透應用中存在的問題及改進措施。

關鍵詞：反滲透 電廠水處理 超濾

隨著大型電廠機組參數(shù)與容量不斷提高，電廠化學水處理技術也發(fā)生了很大變化，這種變化源于高參數(shù)大容量機組對水質的高要求需要，另外膜技術的發(fā)展及應用又為電廠水處理技術的發(fā)展提供了可行性[1]。同時，在劇烈的電力市場競爭中，企業(yè)面臨著生產流程優(yōu)化重組、減員增效的壓力。

反滲透（reverse osmosis，RO）是上世紀60年代迅速發(fā)展起來的一種水處理工藝。在壓力驅動下，溶劑（水）通過半透膜進入膜的低壓側，而溶液中的其他組分（如鹽）被阻擋在膜的高壓側并隨濃縮水排出，從而達到有效分離的過程[2]。也是以壓力為推動力的篩分過程。海水淡化時，于海水一側施加一大于海水滲透壓的外壓，則海水中的純水將反向滲透至淡水中，此即反滲透海水淡化原理。目前，在城市用水、電廠鍋爐補給水、工業(yè)廢水處理以及海水淡化和各種溶液中溶質分離等方面均得到了應用，在電廠中也很快受到青睞。反滲透作為目前水處理應用最廣泛的一種脫鹽技術，在電廠鍋爐補給水預脫鹽處理技術方面，反滲透技術的發(fā)展更暫露頭角，電力行業(yè)最早使用反滲透技術的是天津軍糧城電廠，隨后陸續(xù)在鄭州熱電、彰化電廠、寶鋼電廠等電廠也得到了應用[3]。反滲透水處理最大的特點是具有出水水質穩(wěn)定，脫鹽率極高，運行安全，操作簡單等優(yōu)勢。另外，反滲透技術具有極強的除去有機物和除硅能力，COD的脫除率可達83%，可滿足高參數(shù)大容量機組對水質中有機物和硅含量嚴格要求的需要。其次，反滲透由于除去了水中的大部分離子（一般為90%左右），大大減輕了下一步離子交換系統(tǒng)的除鹽負擔，延長除鹽系統(tǒng)的運行周期，提高制水量，減少酸、堿廢液排放量，提高了電廠經濟效益和環(huán)境效益。

但現(xiàn)有文獻對反滲透技術在我國火力發(fā)電廠中應用現(xiàn)狀的統(tǒng)計和分析總體來說依然較少。故本文以反滲透技術在大唐洛河發(fā)電廠水處理中的應用為例，從反滲透系統(tǒng)裝置情況及實際運行中出現(xiàn)的一些問題，進行介紹和分析，以供總結反滲透技術在電廠水處理應用經驗。

大唐淮南洛河發(fā)電廠采用淮河水作為水源，水質差，原水中泥沙多，顆粒物含量高，夏季溫度高，水中澡類物質大量繁殖。

該廠三期#5、6機組為600MW超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，對水質要求比較嚴格。為提高鍋爐化學補給水水質，故該廠三期化學一級除鹽系統(tǒng)前增加了超濾、反滲透系統(tǒng)。三期自2007年2月化學超濾、反滲透投運以來，出水水質基本達到設計要求，并且水質優(yōu)于一、二期除鹽系統(tǒng)出水，一級除鹽運行周期大大高于一、二期一級除鹽系統(tǒng)（一、二期無此設備）。

1 系統(tǒng)裝置

反滲透裝置對預處理水質的要求比較嚴格，鑒于淮河水質較差，反滲透預處理進水若采用常規(guī)的多介質過濾器和活性炭過濾器，過濾后仍含有較多的懸浮物和膠體，這些雜質和污染物會增加反滲透膜裝置的清洗頻率和減短膜的使用壽命，嚴重影響反滲透系統(tǒng)的運行，需要通過超濾處理來完全濾除，故該廠采用過濾效果更好的超濾工藝用于反滲透預處理。

超濾采用全流過濾，布置三套，豎直安裝?；春铀涱A處理后，由化學清水泵升壓后經過濾器后進入超濾裝置，除去水中大部分懸浮、固體、膠體、大分子物質和細菌，其出水進入超濾產水箱。超濾產水箱的出水經升壓后進入保安過濾器。保安過濾器截留來自預處理出水中大于5μm的顆粒進入反滲透系統(tǒng)。這種顆粒經高壓泵加壓后可能擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時可能會劃傷高壓泵的葉輪。保安過濾器的出水進入反滲透裝置，除去大部分溶解鹽類，其出水進入反滲透產水箱。

反滲透處理裝置同樣為三個系列單元，每列都能單獨運行，也可同時運行，其凈水去反滲透產水箱。整體采取一級兩段處理方式，系統(tǒng)正常運行時，超濾裝置、反滲透裝置均采用并聯(lián)運行的方式。裝置具有高低壓保護裝置，慢起動裝置。高壓部分采用不銹鋼，低壓采用硬PVC，以保證系統(tǒng)高壓運行及產水水質不受污染。系統(tǒng)包括保安過濾器、高壓泵、反滲透膜組、清洗系統(tǒng)及控制儀表五部分。為了控制、監(jiān)測反滲透系統(tǒng)正常運行，配有一系列在線測試儀表，包括電導率儀、流量表、壓力表、取樣裝置和高低壓保護開關等控制和監(jiān)測儀表。反滲透操作為全自動，濃水排放流量根據管線上安裝的穩(wěn)流閥來固定，產水設高壓保護爆破膜。在反滲透膜組長期運行后，會受到污染，如長期的微量鹽份結垢和有機物的積累而造成膜組件性能的下降，運行壓力升高，采用清洗以恢復其正常除鹽能力。

三期化學超濾、反滲透自2007年2月投運以來，較一、二期一級除鹽系統(tǒng)（一、二期無此設備）效果顯著，該廠預處理后的水經過超濾后電導率為228us/cm，再經過反滲透處理后降為3us/cm效果極為明顯，出水水質基本達到設計要求，反滲透系統(tǒng)出水使一二級除鹽系列運行達一月之久。

2 常見問題原因分析及處理措施

2.1 系統(tǒng)產水量下降

反滲透保安過濾器進水是超濾水箱出水，超濾水箱腐蝕嚴重導致保安過濾器濾芯被堵造成反滲透裝置進口流量下降。

原因分析：

①入冬原水水質惡化，冬季是淮河水的枯水季節(jié)，水質差。

②超濾反洗加藥程序不合理，超濾系統(tǒng)運行方式為程序自動控制，根據設計要求，每運行60分鐘反洗一次，反洗時由計量泵輪流加入鹽酸和氫氧化鈉稀釋液，每反洗一個周期（六次后），加次氯酸鈉。超濾反洗后藥液不能清洗干凈直接投運導致出水有少量余氯對系統(tǒng)造成腐蝕。超濾水箱管道是不銹鋼材質，沒有村膠容易被氯離子腐蝕造成污染，腐蝕產物進入保安過濾器內堵塞濾芯，對反滲透系統(tǒng)造成危害。

處理措施：

①提高對原水的預處理，加大空擦濾池的反洗次數(shù)，確保原水水質穩(wěn)定。

②對超濾反洗加藥程序進行修改，在加藥反洗后增加“正沖→反洗→投運”運行流程。同時加強運行管理，加大巡查力度，及時調整加藥量。防止加入次氯酸鈉過量。

2.2 段間壓力上升

反滲透裝置出現(xiàn)濃水段和二段之間壓差升高。

原因分析：

反滲透裝置運行一定時間或膜污染后組件阻力升高。

處理措施：

①對組件進行反沖洗和化學清洗。

②加強預處理設備的運行監(jiān)督管理，防止結垢物質、不溶性物質、膠態(tài)物、有機物及微生物等對膜的污染和侵蝕。

③硫酸鈣、碳酸鈣、二氧化硅等若在膜面沉積，會使設備壓差增加，流量降低。加緩蝕阻垢劑同時加強pH值和硅含量的監(jiān)督，使pH值在設計范圍之內，控制濃水側硅含量不超過100mg/L，否則應加大排污，降低回收率，防止硅垢析出。

④地表水中含有膠體物和有機物等[4]，運行中應及時嚴格控制FI（污染指數(shù)）值，以符合組件要求。當FI值超過要求時，應及時檢查原因，不允許在FI值不合格的情況下長期運行。

⑤采用氯化處理除微生物、細菌等生物活性物質[5]。生物活性（BOD）對膜的影響較大，它可引起膜的生物降解，而且生物的繁殖會導致膜通道的堵塞。

3 結論

該廠三期化學超濾、反滲透系統(tǒng)設備對于該廠來說尚屬新設備，在實際應用中還需要進一步探索反滲透水處理技術應用中存在的問題。自2007年2月投運以來，其運行和維護全憑值班工人的個人經驗和書本上的知識決定，生產實踐經驗還不豐富，需要在實際生產運行過程中總結積累運行經驗。

另外，在安全運行的基礎上，本著創(chuàng)新、節(jié)能的原則，還需要通過生產實踐在保證設備安全運行，提高設備使用壽命同時進行技術革新，改進其運行和維護存在的不合理之處，降低生產成本，節(jié)能降耗損，創(chuàng)造更高經濟效率。

參考文獻：

[1]于海琴，陶若虹.21世紀高參數(shù)機組電廠化學水處理技術發(fā)展探討[J].工業(yè)水處理，2000（08）.

[2]趙河立，尹建華，等.水處理膜的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電力設備，2006（09）：104-105.

[3]朱小莎，和慧勇，羅獎合.反滲透技術在我國電廠中的應用總結[J].熱力發(fā)電，1997（06）：38-43.

[4]楊忠蓮，高寶玉，岳欽艷.氯化鋁和聚合氯化鋁（PAC）在黃河水中的混凝效果與殘留鋁含量及組分[J].科學通報，2011（05）：15.

[5]楊久坡.反滲透膜微生物污染特性及其控制研究[D].2007.

作者簡介：胡軍（1973-），男，本科，助工，研究方向：熱動。