电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用研究

张敏华

摘要：从对电厂生产实践的分析来看，为了保证蒸汽和水质，锅炉水通常会相应地进行处理。只有经过科学处理，才能得到净化后的高纯度脱盐水，才能够进入热系统，避免水中物质与锅炉中物质之间的反应，导致热设备的钙化或腐蚀，最终导致管道爆管。此外，应避免蒸汽涡轮和过热器中的盐沉积，以避免安全事故。因此，如何提高水处理水平已成为研究的重点。

关键词：电厂化学水处理;反渗透膜技术;运用

引言

中国是一个人口丰富、淡水丰富的国家，但人均水资源非常低，特别是在一些北方地区。同时，随着中国经济的快速发展，工业污水和城市污水的水污染问题变得越来越重要，迫切需要控制水污染。反渗透膜是一种具有一定特性的半渗透膜，是反渗透技术的核心组成部分。反渗透膜表面孔隙尺寸非常小（0.5 ～ 100nm），能有效去除水中微生物、盐、胶体、有机物等污染物，净化水质。近年来，反渗透膜广泛应用于苦咸水海水淡化、复水净化和污水处理项目。

1、反渗透膜工艺概述

垃圾渗滤液具有污染物浓度高的特点，污染物处理难度较大，直接排放将给周围环境带来严重污染，这是当前迫切需要解决的问题。反渗透膜（RO）工艺依靠膜两侧压差克服水的渗透压，截留垃圾渗滤液中溶解的有机和无机污染物，因此在环境污染治理方面得到广泛应用。该工艺用于去除垃圾渗滤液中的化学需氧量（COD），能够去除渗滤液中98%以上的COD和99.6%的氨氮，滤除渗滤液中的大量污染物，避免垃圾处理给环境带来二次污染，使周围环境得到有效保护。在垃圾渗滤液处理中，碟管式反渗透（DTRO）工艺能够处理高浓度渗滤液，得到的浓缩液经过蒸发浓缩处理后可以使用飞灰固化。由于流程简单，机械化程度较高，处理能力较强，同时可以适应多种水质和水量，该工艺为重要的环保技术。但是，DTRO工艺膜片制作成本较高，日常需要定期清洗和维护。对渗滤液等浓度过高的污水进行处理时，膜片容易结垢，造成工艺处理效果和膜片使用寿命受到影响。因此，要想加强DTRO工艺应用，必须掌握膜片结垢机理，保证结垢问题得到科学处置。

2、反渗透膜结构类型及特点

自从聚酰胺类复合膜出现后，复合膜就取代醋酸纤维素类分离膜成为了全世界反渗透膜产业的支柱，这种高度交联和全芳香结构，决定了其高度的化学物理稳定性和耐久性，能够承受强烈的化学清洗;高密度的亲水性酰胺基团则使其具有高产水量和高脱盐率的综合性能。通过微量的添加剂、控制分离层聚合体中哌嗪的解离程度，可以调节其对一价或二价离子的截流能力，制造出对不同盐类或溶质有选择性截流的纳滤膜，以达到选择性分离的目的。复合膜的主要结构强度是由无纺布提供的，它具有坚硬、无松散纤维的光滑表面。同时在无纺布上预先涂布一层高透水性微孔聚砜作为支撑层，其孔径约为150埃左右。

3、反渗透膜的防护措施

（1）更换氧化组件。由于反渗透膜的氧化是不可逆的，需要用单层模块代替，以保证锅炉补充水系统的稳定运行，保持除菌供水的质量。（2）加强原水残留氯的检验。控制合格范围内超滤水生产，每六个月更换一次探头，以确保在线数据的准确性，协助后续工作，减少发电厂使用的原水中残留的硫酸氢钠。在实际应用中，由于二硫化钠溶液的不稳定性，容易被空气氧化，最终达不到应用效果。因此，建议每天使用硫酸氢钠溶液进行添加，防止反渗透膜被氧化。（3）控制清洗强度。我们应该继续控制清洁时间，同时还要控制温度。用过的容器管道，如水池和水箱，需要定期清洗。还必须定期更换过滤介质。

4、膜元件选择的关键因素

（1）反渗透有效膜面积总产水量与系统中膜元件的总有效膜面积成正比，由于反渗透系统是根据规定的通量（单位面积上的流量）作为设计基础，选用的膜元件的有效面积越大，同样的产水量，所需膜元件数、膜壳数及其它配件的量就越少。（2）进水流道的宽度直接影响运行成本。进水流道越宽，系统对进水水质的要求和预处理设备不正常工况的要求相对来说越宽松。较宽的进水流道，还可以更有效的进行膜清洗，即使在高污染条件下，系统仍可维持较低的压降。这意味着膜元件具有更长的使用寿命。（3）清洗pH值范围清洗液的pH值是去除膜元件内污染物的关键，膜元件本身所能承受的pH值范围越宽，则清洗效果就越好，清洗越有效，清洗间隔时间就越长，每次清洗的耗时也就越少，清洗成本最低。

5反渗透膜在水处理中的应用

5.1工业废水的处理

反渗透技术可以更好地处理和清洁工业废水，减少污染，甚至实现水资源的回收利用。我国反渗透膜技术已应用于工业污水处理项目。废水处理反渗透设施一般包括过滤器、超滤系统和反渗透系统。

5.2苦咸水和海水的淡化

水资源短缺引起了世界各国的关注，中国水资源一直是经济和人民生计的重要问题。苦咸水和海水的脱盐需要去除浊度、杀菌、除污和脱盐。常用的脱盐方法包括传统蒸馏、电渗析和反滲透。

6、避免污堵注意事项及建议

为保证反渗透系统的高效稳定运行，建议可采取如下措施：①需要定期根据产水电导率情况，评估微滤系统处理效果，对重点位置膜元件进行检测分析，检测方法如1.3中所述。②为保证双膜系统进水水质达到要求，降低污堵频率，需要定期更换保安过滤器滤芯。③及时进行系统清洗，确保系统稳定运行。对于反渗透系统，建议每日启停机时对反渗透系统进行冲洗，并根据压差及通量情况采用酸液、碱液进行不同程度化学清洗。对于微滤系统，在新加坡等温度较高的地区，为了有效避免微生物和部分有机物污染，也要保证足够频率的在线强化通量维护清洗频和就地清洗周期。

结束语

概括地说，反渗透膜技术的应用可以在提高电厂化学水处理效率和质量方面发挥积极作用。本文通过实例分析了反渗透膜技术的应用要点和过程，总结了技术应用策略。通过更换氧化部件，加强原水残留氯的检验，控制净化强度等，反渗透均匀性得到很好的维护，保证了处理效果。

参考文献

[1]任冰雪，秦元真，赵明星.关于反渗透水处理技术的探讨和应用[J].河南化工，2018，35（07）：39-40.

[2]行衎.膜技术在水处理中的应用与发展[J].资源节约与环保，2018（04）：29.

[3]周永枫.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].资源节约与环保，2018（04）：108.