淺析反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用

文_李康軍 江蘇大地益源環(huán)境修復(fù)有限公司

1 反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用

火力發(fā)電過程中，電廠大多數(shù)情況下需要使用水作為媒介進(jìn)行相應(yīng)的能量傳遞。其過程是將水運(yùn)送到鍋爐后，在鍋爐的燃燒下將水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，在蒸汽的推?dòng)下進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，從而保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。整個(gè)發(fā)電過程需要較高純度的水作為媒介，一旦出現(xiàn)水的純度不足，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)后續(xù)工作無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。高純度的水在轉(zhuǎn)化為蒸汽后，可以通過凝汽器作用重新恢復(fù)成水，即凝結(jié)水，凝結(jié)水通過除氧器和高壓加熱等可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

因此，電廠可以通過對(duì)水汽的循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)發(fā)電。需要注意的是，循環(huán)利用的過程也可能發(fā)生水的消耗。因此，必須保證電機(jī)內(nèi)具有充足的水，這就需要相關(guān)人員源源不斷地進(jìn)行高純度水的輸送。如果此時(shí)輸送的水純度不足，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電過程中出現(xiàn)結(jié)垢、積鹽現(xiàn)象。同時(shí)，還可能造成對(duì)設(shè)備的腐蝕和損害，不利于發(fā)電設(shè)備使用年限的延長(zhǎng)，造成過熱器及汽輪機(jī)的嚴(yán)重危害。

2 反滲透技術(shù)的相關(guān)理論分析

2.1 反滲透技術(shù)的原理

在膜的作用下，低濃度溶液的水分會(huì)向高濃度滲透，但是溶液包含的鹽分并沒有發(fā)生滲透，鹽水的滲透和融合停止時(shí)間為兩邊的鹽水含量一致，這種現(xiàn)象即為滲透。在滲透進(jìn)行的過程中純水水面將不斷下降，而鹽水水面由于滲透的作用將不斷上升，液面停止流動(dòng)時(shí)可證明兩側(cè)處于平衡狀態(tài)。此時(shí)，兩側(cè)液面出現(xiàn)的高度差即為溶液的濃度差。通常情況下，溶液濃度越高，兩者之間的濃度差越大。一般情況下，自然滲透需要較長(zhǎng)的時(shí)間，為了有效縮短滲透的時(shí)間，可以通過對(duì)高鹽含量一側(cè)施加壓力的方式，促使?jié)B透停止。隨后可以在純水側(cè)施加壓力，讓水反向滲透，而鹽分由于無(wú)法滲透，會(huì)留存下來，具體反滲透除鹽的基本原理如圖1所示?？偟膩碚f，通過施加壓力的方式，讓含有鹽分的水向純水方向滲透，促進(jìn)水純度的增高，實(shí)現(xiàn)去除水中鹽分的目的。

圖1 反滲透原理

2.2 反滲透技術(shù)的特征

反滲透除鹽技術(shù)相比其他除鹽技術(shù)更為先進(jìn)，且具有較為顯著的特征，其主要為以下幾方面。第一，反滲透除鹽技術(shù)的工藝較為簡(jiǎn)便，不需要加熱處理，可以在一定程度上降低能源的消耗，可以有效節(jié)約除鹽成本。同時(shí)，在除鹽過程中不會(huì)出現(xiàn)過多的變化。第二，反滲透除鹽時(shí)使用的設(shè)備連接較為緊密，可以有效減少設(shè)備的占地面積。第三，反滲透除鹽的操作十分簡(jiǎn)便，且適應(yīng)性較強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)除鹽工作的自動(dòng)化，對(duì)工作人員的工作量進(jìn)一步減少。第四，反滲透除鹽具有效果較高、出水穩(wěn)定且水質(zhì)良好的特點(diǎn)，經(jīng)過反滲透除鹽而處理的水質(zhì)符合相關(guān)規(guī)范的要求，滿足實(shí)際工作的需要。第五，使用反滲透技術(shù)處理水中的鹽分時(shí)，所需要的酸、堿等物質(zhì)較少，可以有效降低廢棄物的排放，對(duì)環(huán)境的保護(hù)具有重要意義。

3 反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的應(yīng)用分析

3.1 反滲透系統(tǒng)設(shè)備

為了有效確保反滲透技術(shù)的合理應(yīng)用，在對(duì)水中的鹽分進(jìn)行處理前，首先要對(duì)處理時(shí)所需的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行合理的配置。鹽分處理主要需要以下多種設(shè)備：提升泵、抗污染膜、高壓泵、阻垢劑及化學(xué)清理系統(tǒng)等。在進(jìn)行除鹽水處理時(shí)，需要對(duì)各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行效果提供保障，這樣才能夠確保各項(xiàng)設(shè)備可以在除鹽工作中順利使用，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和清洗工作，從而延長(zhǎng)系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命，減少維護(hù)成本支出。圖2為反滲透技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2 反滲透技術(shù)結(jié)構(gòu)

3.2 預(yù)處理工作

在對(duì)地表水進(jìn)行鹽分的去除時(shí)，首先要對(duì)地表水進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行地表水的預(yù)處理工作，減少地表水內(nèi)的污染物，從而保證除鹽水處理效果的提升。在實(shí)際除鹽水處理工作中，只有保證預(yù)處理工作能夠順利完成，才能應(yīng)用反滲透技術(shù)將水中的鹽分去除。

為了保證處理后的水質(zhì)符合要求，可以通過以下步驟進(jìn)行預(yù)處理工作：首先，應(yīng)在清潔箱入口添加NACLO溶液，從而確保地表水內(nèi)的細(xì)菌有效清除。同時(shí)，通過對(duì)活性炭過濾器的使用，去除水內(nèi)的殘余氯。其次，可以通過助凝劑在細(xì)砂過濾器前添加的方式，保證水內(nèi)殘留懸浮物的徹底清除。在地表水進(jìn)入管道后，可以通過HCl的添加調(diào)整水內(nèi)的pH值，從而避免CaCO3污垢的形成。此外，還可以通過多介質(zhì)過濾器聯(lián)合活性炭過濾器的合理使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)水的預(yù)處理。除此之外，纖維過濾聯(lián)合活性碳過濾的方式也可以有效去除水內(nèi)懸浮物、膠體等物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)符合相關(guān)要求的目的。

3.3 反滲透除鹽設(shè)計(jì)

在對(duì)反滲透除鹽進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，為了提高除鹽水處理的效果，不僅要對(duì)設(shè)備的投資成本進(jìn)行考慮，還應(yīng)對(duì)產(chǎn)水量和水質(zhì)進(jìn)行全面考慮。在促進(jìn)成本節(jié)約的同時(shí)，降低除鹽水處理中產(chǎn)生的能耗。在處理過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)膜的類型進(jìn)行選擇，這種方式可以在提高水處理效果的同時(shí)，提升膜的使用年限。在對(duì)膜材料確定后，還需要對(duì)產(chǎn)水通量進(jìn)一步考慮，根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)水通量范圍進(jìn)行選擇。此外，還應(yīng)對(duì)橫向流速進(jìn)行控制，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)橫流速度進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而有效減少膜表面出現(xiàn)顆粒堆積的情況，降低其對(duì)膜的損傷，實(shí)現(xiàn)除鹽水處理效果提升的目標(biāo)。

3.4 反滲透除鹽運(yùn)行

在進(jìn)行反滲透除鹽工作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，對(duì)處理中需要的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，從而滿足除鹽水處理的需要。在運(yùn)行時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定工藝流程進(jìn)行，避免處理過程中出現(xiàn)膜污染或堵塞的現(xiàn)象。如果在此過程中出現(xiàn)微生物污染的情況，應(yīng)及時(shí)添加助凝劑，從而確保清水免受污染，進(jìn)一步提升除鹽水處理的效果。

4 反滲透技術(shù)在除鹽水處理中的注意事項(xiàng)

預(yù)處理是除鹽水處理的首要環(huán)節(jié)，它可以確保適宜的產(chǎn)水量和水通量，因此相關(guān)人員應(yīng)對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)加強(qiáng)關(guān)注。目前，多采用多介質(zhì)過濾器對(duì)地表水進(jìn)行預(yù)處理，多介質(zhì)過濾器的使用可以有效提升預(yù)處理效果。但是需要注意的是，還需要在預(yù)處理過程中進(jìn)行速凝、殺菌加藥系統(tǒng)的添加，從而保證水質(zhì)達(dá)到相關(guān)要求。此外，選擇合適的膜類型可以在保證除鹽水處理效果的同時(shí)延長(zhǎng)膜的使用壽命。一般情況下，相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)膜類型進(jìn)行選擇。芳香族聚酰胺系列膜具有表面粗糙、有負(fù)電的特點(diǎn)，可能會(huì)吸附帶電物質(zhì)，但是這種膜類壽命較長(zhǎng)；醋酸纖維系列膜具有表面光滑、沒有負(fù)電、不會(huì)對(duì)帶電物質(zhì)進(jìn)行吸附的特點(diǎn)。因此，對(duì)于一些難以處理的地表水一般使用醋酸纖維系列膜進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

除鹽水處理效果的提升可以有效促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，從而減少水資源浪費(fèi)的情況，對(duì)節(jié)約成本具有重要的作用。為了進(jìn)一步提升除鹽水處理效果，應(yīng)有效應(yīng)用反滲透技術(shù)。反滲透技術(shù)的除鹽效果較高，且具有自動(dòng)化的特點(diǎn)，可以在我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。