反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用

孫月

摘要：電廠發(fā)電過程中，想要保證發(fā)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，必須進(jìn)行除鹽水工作，通過除鹽水工作還能令發(fā)電效率有效提升，以此促進(jìn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升。發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中需要源源不斷向鍋爐中提供高質(zhì)量潔凈水，因而鍋爐水的除鹽工作具有著重要的意義。而在除鹽水工作中應(yīng)用反滲透技術(shù)是目前公認(rèn)的高效環(huán)保的水處理技術(shù)。因此電廠在鍋爐水的處理中引入反滲透技術(shù)，對(duì)提升發(fā)電機(jī)組效率具有積極作用。

關(guān)鍵詞：鹽水處理；電廠；反滲透技術(shù)

引言

除鹽水處理效果的好壞，關(guān)系到鍋爐水清潔度的高低，和發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行與否，影響到設(shè)備的發(fā)電效率，以及電廠的經(jīng)濟(jì)效益，因此必須重視除鹽水處理工作，并采取措施提高除鹽水處理效率。反滲透技術(shù)作為目前公認(rèn)的一項(xiàng)最高效環(huán)保的水處理技術(shù)，其在除鹽水處理中的應(yīng)用，對(duì)提高除鹽水處理效率，提高鍋爐水清潔度具有重要意義。

1.反滲透的基本原理

能夠分離鹽分的膜，可稱之為半透膜；只允許溶劑自動(dòng)通過，溶質(zhì)不能通過的膜稱為理想的半透膜，在半透膜的兩側(cè)分別放置濃度不同的兩種溶液，溶劑將自動(dòng)通過半透膜從濃度低的一側(cè)流向濃度高的一側(cè)，這個(gè)過程稱之為滲透。如果將滲透過程中所用溶劑改成純水，所用溶質(zhì)改為鹽分，并將其用理想狀態(tài)下的半透膜隔離，純水側(cè)的低濃度的水會(huì)自動(dòng)通過半透膜流向高濃度鹽水側(cè)，使鹽水側(cè)的水位不斷上升，當(dāng)其水位上升到一定程度，水位將保持不變。此時(shí)通過半透膜的水流量為零，并達(dá)到水動(dòng)態(tài)平衡，半透膜兩側(cè)水位相對(duì)應(yīng)的壓力差即為該過程的滲透壓。在此動(dòng)態(tài)平衡的基礎(chǔ)上向鹽水側(cè)施加一種外界壓力，當(dāng)外界壓力的值大于滲透壓時(shí)，鹽水中的水將會(huì)通過半透膜流入純水側(cè)，這個(gè)過程稱之為反滲透。

2.鹽水處理的意義

在火力發(fā)電過程中，電廠需利用某種媒介進(jìn)行能量的傳遞，使用最多的便是水。媒介水被運(yùn)送到鍋爐后，會(huì)在鍋爐燃燒所產(chǎn)生的熱能中變?yōu)樗魵?，而汽輪機(jī)便會(huì)在水蒸氣的推動(dòng)下進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，而汽輪機(jī)又會(huì)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而完成發(fā)電。而電廠在發(fā)電過程中，整個(gè)發(fā)電機(jī)組對(duì)鍋爐中的媒介水有著較高的純凈度要求。若發(fā)電機(jī)組蒸汽參數(shù)較高，蒸汽做功后經(jīng)過凝汽器重新變成水，即凝結(jié)水，經(jīng)過除氧器、高壓加熱后循環(huán)利用。

通過上述分析可以看出，電廠在發(fā)電過程中，發(fā)電機(jī)組可以循環(huán)利用水汽，但是在循環(huán)利用的過程中，水汽也會(huì)發(fā)生損耗，但鍋爐中的必須保證充足，因此需要源源不斷向鍋爐中輸送高純凈度的水作為熱能傳輸?shù)拿浇椤Ｈ粞a(bǔ)充的水純凈度不足，那么再循環(huán)利用過程中就會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、積鹽現(xiàn)象，并會(huì)對(duì)熱力設(shè)備造成腐蝕侵害，這對(duì)過熱器、汽輪機(jī)會(huì)產(chǎn)生極大的危害。若汽輪機(jī)上過度積鹽，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率以及輸出功率會(huì)大大降低，汽輪機(jī)的容量越大，溫度、壓力也就越高，會(huì)導(dǎo)致積鹽情況更嚴(yán)重。

3.反滲透技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及膜分類

3.1反滲透技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

工藝的應(yīng)用方式簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較強(qiáng)，有時(shí)還可以進(jìn)行自動(dòng)化地出除鹽水處理，提高了處理效率，降低了勞動(dòng)成本；

消耗較少的酸、堿、電等，降低了處理成本，也降低了污染物的排放，更符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求；

處理效果好，處理過程和處理結(jié)果符合相關(guān)的規(guī)范，處理后得到的潔凈水能夠滿足電廠發(fā)電設(shè)備的使用要求，具有較強(qiáng)的使用效能。

3.2反滲透膜分類

反滲透膜的分類可以依照不同的標(biāo)準(zhǔn)，有些是依照制作材料以及制作工藝進(jìn)行分類；有些則是依照傳質(zhì)機(jī)理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及用途和形狀進(jìn)行區(qū)分，有些則依照檢測(cè)壓力進(jìn)行區(qū)分。若按照材料進(jìn)行分類，反滲透膜有醋酸纖維素膜；若依照制作工藝分，反滲透膜有溶液相轉(zhuǎn)化膜；若依照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分類，反滲透膜有非對(duì)稱膜；弱依照傳質(zhì)機(jī)理進(jìn)行劃分，有活性膜；依照用途劃分的反滲透膜，有海水淡化膜；若依照形狀進(jìn)行劃分，反滲透膜有管式膜；依照檢測(cè)壓力進(jìn)行劃分的反滲透膜有低壓膜等等。而在發(fā)電廠的鹽水處理中，滲透性大且強(qiáng)度高、脫鹽能力強(qiáng)的反滲透膜更為適用。并且需要注意，電廠反滲透膜應(yīng)當(dāng)為高質(zhì)量膜，具有透水量大、脫鹽率高、耐酸堿、耐高溫以及耐腐蝕性等特點(diǎn)，機(jī)械強(qiáng)度好，不會(huì)因高強(qiáng)的水壓變形，不會(huì)輕易破裂。雖然這種膜的造價(jià)相對(duì)較高，但電廠鹽水處理需要考慮的是較高的性價(jià)比，應(yīng)當(dāng)用長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展眼光進(jìn)行考量。

4.反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用

4.1系統(tǒng)設(shè)備

為確保除鹽水處理順利進(jìn)行，開展正式處理工作前必須準(zhǔn)備好系統(tǒng)所需要的各項(xiàng)設(shè)備。其中所學(xué)需要的主要設(shè)備為提升泵、高壓泵、保安過濾器、抗污染膜、酸、阻垢劑、還原劑加藥系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)等。處理前必須準(zhǔn)備好這些設(shè)備，并加強(qiáng)清洗和維護(hù)工作，按照要求進(jìn)行安裝，為除鹽水處理順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

4.2工藝流程

在設(shè)備準(zhǔn)備好之后，為提高處理效果，還應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝進(jìn)行，確保每個(gè)環(huán)節(jié)有效運(yùn)行，促進(jìn)各項(xiàng)工作順利進(jìn)行。反滲透技術(shù)的具體工藝流程如圖1所示。

4.3反滲透除鹽預(yù)處理

采用地表水作為源水時(shí)，應(yīng)該做好預(yù)處理工作，并掌握正確的方法，達(dá)到減少和控制污染物的目的，取得更好處理效果。事實(shí)上，也只有預(yù)處理工作順利完成，反滲透技術(shù)除鹽工藝系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。為滿足水質(zhì)要求，通?？梢圆扇∫韵绿幚聿襟E。清水箱入口管道加5%NaCLO溶液，將清水中的細(xì)菌殺死，并用活性炭過濾器除去殘余氯。細(xì)砂過濾器前加入10%助凝劑，將懸浮物除去。在進(jìn)入水管道加入HCL調(diào)整pH值，避免膜上形成CaCO3污垢，并加入六偏磷酸鈉為阻垢劑，防止形成SaSO4污垢。通過采取上述措施進(jìn)行預(yù)處理之后，有效保障水質(zhì)合格。

4.4反滲透除鹽設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中，為取得更好處理效果，要對(duì)設(shè)備投資和運(yùn)行成本進(jìn)行全面考慮，既要保證產(chǎn)水量，又要保證產(chǎn)水水質(zhì)，還應(yīng)該降低能耗，節(jié)約成本。如果是比較難處理的地表水或廢水，根據(jù)處理工作需要，采用醋酸纖維膜，如果是去除膠體和有機(jī)污染物的地表水，可以采用芳香族聚酰胺膜，這樣不僅可以提高產(chǎn)水質(zhì)量，還能夠延長(zhǎng)使用壽命，便于對(duì)其進(jìn)行清洗。確定好膜質(zhì)材料之后，要考慮好產(chǎn)水通量，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求選擇，確保設(shè)計(jì)水通量范圍更好適應(yīng)實(shí)際需要。另外還要合理控制橫向流速，設(shè)計(jì)最佳膜面橫流速度，減少顆粒在膜表面堆積，降低對(duì)膜表面帶來的不利影響，取得更好的除鹽水處理效果。另外還要做好反滲透技術(shù)除鹽工藝維護(hù)工作，例如，應(yīng)用運(yùn)行時(shí)濃水再循環(huán)、停運(yùn)后低壓沖洗、定期消毒等方法。

4.5反滲透除鹽運(yùn)行

經(jīng)過預(yù)處理和設(shè)計(jì)之后，按照要求進(jìn)行除鹽運(yùn)行和處理，做好各項(xiàng)設(shè)備調(diào)試工作，確保設(shè)備滿足使用需要。運(yùn)行成功之后，脫鹽率可以達(dá)到97%，回收率約75%。運(yùn)行過程中嚴(yán)格按照規(guī)范流程進(jìn)行，能有效保障系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。要注意避免反滲透技術(shù)除鹽工藝膜出現(xiàn)污染和發(fā)生堵塞情況，防止微生物污染，并適當(dāng)加入絮凝劑和消毒劑，避免清水受到污染，從而取得更好的除鹽水處理效果。

結(jié)束語(yǔ)

總之，反滲透技術(shù)具有自身顯著特征，滿足除鹽水處理工作需要，在實(shí)際應(yīng)用中能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。今后在實(shí)際工作中值得推廣和應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)際工作需要，綜合采取有效對(duì)策，嚴(yán)格遵循工藝流程，從而促進(jìn)反滲透技術(shù)在除鹽水處理中得到有效應(yīng)用，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司）