反渗透技术在除盐水处理中的应用

孙月

摘要：电厂发电过程中，想要保证发电设备运转正常，必须进行除盐水工作，通过除盐水工作还能令发电效率有效提升，以此促进电厂经济效益的提升。发电机组运转过程中需要源源不断向锅炉中提供高质量洁净水，因而锅炉水的除盐工作具有着重要的意义。而在除盐水工作中应用反渗透技术是目前公认的高效环保的水处理技术。因此电厂在锅炉水的处理中引入反渗透技术，对提升发电机组效率具有积极作用。

关键词：盐水处理；电厂；反渗透技术

引言

除盐水处理效果的好坏，关系到锅炉水清洁度的高低，和发电设备的正常运行与否，影响到设备的发电效率，以及电厂的经济效益，因此必须重视除盐水处理工作，并采取措施提高除盐水处理效率。反渗透技术作为目前公认的一项最高效环保的水处理技术，其在除盐水处理中的应用，对提高除盐水处理效率，提高锅炉水清洁度具有重要意义。

1.反渗透的基本原理

能够分离盐分的膜，可称之为半透膜；只允许溶剂自动通过，溶质不能通过的膜称为理想的半透膜，在半透膜的两侧分别放置浓度不同的两种溶液，溶剂将自动通过半透膜从浓度低的一侧流向浓度高的一侧，这个过程称之为渗透。如果将渗透过程中所用溶剂改成纯水，所用溶质改为盐分，并将其用理想状态下的半透膜隔离，纯水侧的低浓度的水会自动通过半透膜流向高浓度盐水侧，使盐水侧的水位不断上升，当其水位上升到一定程度，水位将保持不变。此时通过半透膜的水流量为零，并达到水动态平衡，半透膜两侧水位相对应的压力差即为该过程的渗透压。在此动态平衡的基础上向盐水侧施加一种外界压力，当外界压力的值大于渗透压时，盐水中的水将会通过半透膜流入纯水侧，这个过程称之为反渗透。

2.盐水处理的意义

在火力发电过程中，电厂需利用某种媒介进行能量的传递，使用最多的便是水。媒介水被运送到锅炉后，会在锅炉燃烧所产生的热能中变为水蒸气，而汽轮机便会在水蒸气的推动下进行机械运动，而汽轮机又会带动电动机运转，从而完成发电。而电厂在发电过程中，整个发电机组对锅炉中的媒介水有着较高的纯净度要求。若发电机组蒸汽参数较高，蒸汽做功后经过凝汽器重新变成水，即凝结水，经过除氧器、高压加热后循环利用。

通过上述分析可以看出，电厂在发电过程中，发电机组可以循环利用水汽，但是在循环利用的过程中，水汽也会发生损耗，但锅炉中的必须保证充足，因此需要源源不断向锅炉中输送高纯净度的水作为热能传输的媒介。若补充的水纯净度不足，那么再循环利用过程中就会产生结垢、积盐现象，并会对热力设备造成腐蚀侵害，这对过热器、汽轮机会产生极大的危害。若汽轮机上过度积盐，其运转效率以及输出功率会大大降低，汽轮机的容量越大，温度、压力也就越高，会导致积盐情况更严重。

3.反渗透技术的应用优势以及膜分类

3.1反渗透技术的应用优势

工艺的应用方式简单，适应性较强，有时还可以进行自动化地出除盐水处理，提高了处理效率，降低了劳动成本；

消耗较少的酸、碱、电等，降低了处理成本，也降低了污染物的排放，更符合环保和可持续发展的要求；

处理效果好，处理过程和处理结果符合相关的规范，处理后得到的洁净水能够满足电厂发电设备的使用要求，具有较强的使用效能。

3.2反渗透膜分类

反渗透膜的分类可以依照不同的标准，有些是依照制作材料以及制作工艺进行分类；有些则是依照传质机理、结构特点以及用途和形状进行区分，有些则依照检测压力进行区分。若按照材料进行分类，反渗透膜有醋酸纤维素膜；若依照制作工艺分，反渗透膜有溶液相转化膜；若依照结构特点进行分类，反渗透膜有非对称膜；弱依照传质机理进行划分，有活性膜；依照用途划分的反渗透膜，有海水淡化膜；若依照形状进行划分，反渗透膜有管式膜；依照检测压力进行划分的反渗透膜有低压膜等等。而在发电厂的盐水处理中，渗透性大且强度高、脱盐能力强的反渗透膜更为适用。并且需要注意，电厂反渗透膜应当为高质量膜，具有透水量大、脱盐率高、耐酸碱、耐高温以及耐腐蚀性等特点，机械强度好，不会因高强的水压变形，不会轻易破裂。虽然这种膜的造价相对较高，但电厂盐水处理需要考虑的是较高的性价比，应当用长远的发展眼光进行考量。

4.反渗透技术在除盐水处理中的应用

4.1系统设备

为确保除盐水处理顺利进行，开展正式处理工作前必须准备好系统所需要的各项设备。其中所学需要的主要设备为提升泵、高压泵、保安过滤器、抗污染膜、酸、阻垢剂、还原剂加药系统、化学清洗系统等。处理前必须准备好这些设备，并加强清洗和维护工作，按照要求进行安装，为除盐水处理顺利进行奠定基础。

4.2工艺流程

在设备准备好之后，为提高处理效果，还应严格遵循工艺进行，确保每个环节有效运行，促进各项工作顺利进行。反渗透技术的具体工艺流程如图1所示。

4.3反渗透除盐预处理

采用地表水作为源水时，应该做好预处理工作，并掌握正确的方法，达到减少和控制污染物的目的，取得更好处理效果。事实上，也只有预处理工作顺利完成，反渗透技术除盐工艺系统才能正常运行。为满足水质要求，通常可以采取以下处理步骤。清水箱入口管道加5%NaCLO溶液，将清水中的细菌杀死，并用活性炭过滤器除去残余氯。细砂过滤器前加入10%助凝剂，将悬浮物除去。在进入水管道加入HCL调整pH值，避免膜上形成CaCO3污垢，并加入六偏磷酸钠为阻垢剂，防止形成SaSO4污垢。通过采取上述措施进行预处理之后，有效保障水质合格。

4.4反渗透除盐设计

在设计过程中，为取得更好处理效果，要对设备投资和运行成本进行全面考虑，既要保证产水量，又要保证产水水质，还应该降低能耗，节约成本。如果是比较难处理的地表水或废水，根据处理工作需要，采用醋酸纤维膜，如果是去除胶体和有机污染物的地表水，可以采用芳香族聚酰胺膜，这样不仅可以提高产水质量，还能够延长使用寿命，便于对其进行清洗。确定好膜质材料之后，要考虑好产水通量，根据设计规范要求选择，确保设计水通量范围更好适应实际需要。另外还要合理控制横向流速，设计最佳膜面横流速度，减少颗粒在膜表面堆积，降低对膜表面带来的不利影响，取得更好的除盐水处理效果。另外还要做好反渗透技术除盐工艺维护工作，例如，应用运行时浓水再循环、停运后低压冲洗、定期消毒等方法。

4.5反渗透除盐运行

经过预处理和设计之后，按照要求进行除盐运行和处理，做好各项设备调试工作，确保设备满足使用需要。运行成功之后，脱盐率可以达到97%，回收率约75%。运行过程中严格按照规范流程进行，能有效保障系统安全、经济运行。要注意避免反渗透技术除盐工艺膜出现污染和发生堵塞情况，防止微生物污染，并适当加入絮凝剂和消毒剂，避免清水受到污染，从而取得更好的除盐水处理效果。

结束语

总之，反渗透技术具有自身显著特征，满足除盐水处理工作需要，在实际应用中能够取得良好的经济效益。今后在实际工作中值得推广和应用，并结合实际工作需要，综合采取有效对策，严格遵循工艺流程，从而促进反渗透技术在除盐水处理中得到有效应用，取得更好的经济效益。

参考文献

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[2]霍新，成志强.反渗透技术在电厂除盐水处理中的应用[J].电力环境保护，2006（4），32034.

[3]刘晓文.反渗透技术在电厂水处理中的应用[J].山东电力技术，2000（3），41-43.

（作者单位：大唐内蒙古多伦煤化工有限責任公司）