反渗透水处理系统在电厂应用的研究分析

谢乐飞

摘要：反渗透的研究起步于20世纪50年代，当时美国一位科学家通过对海鸥进行解剖，试图解释海鸥能够饮用高浓度海水的现象。这位科学家发现海鸥体内存在一种膜结构在外力作用下，能够将高浓度海水中的淡水析出，供海鸥饮用。这种膜质结构在后来被称为半透膜，而这种水分从高浓度向低浓度转移的现象被称为反渗透。近年来，关于反渗透技术的研究越来越多，并且该技术逐渐在实践中慢慢推广开来，也取得了一定的实践成就，下面将对技术进行详细的分析。

关键词：电厂;反渗透;水处理;应用

引言：

现今的反渗透方面的技术，成了一项具有很强实用价值的技术手段，在对于水处理之中发挥越来越重要的作用。尤其是在电厂大生产之中的应用已逐渐增多，这样的技术可以节约资源，适当的减少污染，这样的技术还很容易进行自动化的操作。反渗透技术在实际的电厂的水处理之中的运用，现今已被广泛使用。尤其是在一些沿海地带，在那些缺水的地方，在进行海水淡化方面的实际应用有很多成功的例子。在现今的情况下，据有效的统计，大概有65%的电厂已经采用了反渗透方面的设备，对于这个技术的引进和创新是我们义不容辞的使命和职责，需要我们在研究的基础上更好的运用。

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、反渗透技术应用的优缺点

2.1反渗透技术应用的优点

反渗透技术已在我国电厂水处理中得到广泛的应用，相比传统的离子交换水处理而言，它具有经济环保、原水处理质量高、应用范围广等优点。第一，从原水处理过程角度说来，半透膜的微孔尺寸一般在1nm左右，这就有效地保证它能够过滤掉大部分的有机物、微生物、胶体等物质。随着半透膜生产技术的逐渐成熟，反渗透技术的这一优势将会继续扩大。第二，对于离子交换法来说，当原水中的含盐量大于800mg/L时，其过滤效果就难以达到正常生产的要求。而应用反渗透技术，就算是处理含盐量为4000mg/L的原水，反渗透膜的除盐率与渗透效果依然能够满足生产用水的要求。综上可知，在含盐量高的原水中反渗透过滤有着非常大的优势。

2.2反渗透技术应用的缺点

反渗透技术应用的缺点主要表现在反渗透膜与预处理装置中。一般来说，为了保证机械污染物不破坏反渗透膜，须在原水的入口位置处增设反渗透预处理装置，这就增加了反渗透整体的安装成本，一定程度上制约了反渗透技术的进一步推广。另外，因原水水质太差或反冲洗不彻底，反渗透预处理装置在使用过程中极易造成污堵。目前，聚丙烯纤维过滤器和活性炭过滤器是我国应用较为广泛的两种预处理设备，后者在使用过程中会发生破裂与粉碎的情况，这就大大降低了除氯的效果，而且会导致水质二次污染。

3、反渗透在电厂水处理的应用

3.1过滤器的维护

在电厂水处理的过程中再过滤器的维护中要应用到反渗透技术，主要是为了防止膜元件的污染情况，实施起来非常简单，就是在反透膜的前面安装一个过滤器。我们常常用的过滤器的滤芯有两种，一种是线绕式，就是如果反洗次数越来越多，滤芯会越来越少。还有一种是性滤芯，由于线绕式会随着反洗次数的增加而减少，所以我们应用最多的还是性滤芯。

3.2对反渗透膜的污染的处理

一般的电厂公司处理水时，一般采用的反渗透是采用聚酰胺复合（TFC）膜，这种反渗透膜不但产水通量大，脱盐率高，耐菌性能好，唯一不足的是抗氧化性能差，我们对于水含有的氯的量也是有严格的要求，进水水質的要求为：水温25℃±5℃，水压>1.05MPa，SDI<3，残余氯0mg/L，pH为4～11，水中如果氯的含量过高时，我们要用亚硫酸钠作为还原剂把水中多余的氯处理掉，因为水中的有机物的含量比较少，在这我们不做考虑，但是我们要时刻来清理膜元件，必要时要用甲醛来进行杀毒。还有就是在浓度大的一侧一般容易形成结晶析出碳酸盐和硫酸盐，这种晶体对膜的保护具有一定的破坏性，它能够降低脱盐率下降，所以我们在反渗透设备前要适当的降低ph值，防止形成水垢。

3.3反渗透化学的清洗

在反透膜的的运行我们要时刻保持对反透膜的化学清洗，主要是在反渗透膜在运行的过程中不可避免的会产生结垢和微生物的污染。我们进行化学清洗主要是使反渗透拥有良好的透水性和脱盐性，从而延长该反透膜的寿命。在反透膜运行的过程中，我们在维持额定系统回收率时，还要注意进水的压力和浓度的变化，在水产量不变的情况下，产水流量减少。在产水量不变的时候，脱盐率下降。我们要注意反透膜的表面是否有水垢和微生物的污染，有的话我们要进行清理和杀菌处理，我们一般用铁的氧化物，碳酸钙等除去里面的杂质。

3.4对反渗透设备的维护

反渗透装置的有程控系统，测仪表，操控机构等，为了使数据更加的准确，为了控制正常和检测，我们要加强对各种测量仪器的维护。

4、反渗透应用过程中的经验

4.1反渗透装置什么时候进行杀毒

我们一般在杀毒的时候要考虑该物质是否要杀毒，杀毒是否有用，在电厂的反渗透的装置中我们要看它是否对反渗透膜元件造成危险，一般对烦透膜元件造成危险的物质有微生物胶体，病菌等，对于这种，我们一般进行杀毒处理，一般存在微生物的是地表的水，我们要进行杀毒合格后才能放进反渗透装置中，如果这种微生物和胶体没有超过标准的时候，我们就不需要进行处理了，实践证明我们不对深水井的水进行杀毒和絮凝处理是可行的。

4.2反渗透装置什么时候加酸进行处理

我们使用这种膜主要是因为这种对于水的ph值的适应范围广，而醋酸纤维膜对水的ph有一定的限制，在使用这种膜处理的时候，我们还要对该物质进行ph的调整，那种复合膜就不需要加水进行调整。

4.3造成反渗透膜污堵及进水SDI值（污染指数）超标的原因

有的地方的发电厂在反渗透装置在刚投入不长时间后，就会出现一系列的问题，经过调查发现，这种反渗透装置在使用不久后就会造成很大的压力，这是在开始时所受压力的4倍，同时脱盐率也大不如以前，还有就是这种反渗透装置上面附有大量的黄色的物质，由于这种物质不仅不能使反渗透膜正常的工作，而且还会导致刚刚更换过的滤芯会运行不正常。这种铁的物质一般情况都是从保安过滤器入口加入内部。一般用于调节pH值的工业盐酸。从相关数据中我们可以得到我们所需要的信息。这种工业的盐酸是引入到原水中的主要成分，这种物质的含铁量超过了反渗透入口的铁的含量的标准，在进行清理后，恢复了当时的生产水平，从此在也没发生过反渗透膜被明显的堵住的现象。

5、结束语

反渗透技术的应用使企业废水得以回收利用，用水紧张的局面得以缓解，同时节约了大量的水资源。此外，利用反渗透技术将电厂废水重复利用降低了电厂的生产成本，同时提高了企业的效率、增加了电厂的盈利。反渗透技术的应用还解决了电厂地理贫水的问题，使企业可以充分利用周围资源、减少运输成本等。反渗透技术在电厂水处理过程中具有相当重要的作用，它使企业用最小的成本获取了最大的利益。

参考文献：

[1] 梁轩平.反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨[J].给水排水，2003，（9）：33-35.

[2] 霍东.基于反渗透装置在电厂水处理中的应用分析[J].化工管理，2013，（5）：67-68.

（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）