反滲透水處理系統(tǒng)在電廠應(yīng)用的研究分析

謝樂飛

摘要：反滲透的研究起步于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時美國一位科學(xué)家通過對海鷗進(jìn)行解剖，試圖解釋海鷗能夠飲用高濃度海水的現(xiàn)象。這位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)存在一種膜結(jié)構(gòu)在外力作用下，能夠?qū)⒏邼舛群Ｋ械牡龀?，供海鷗飲用。這種膜質(zhì)結(jié)構(gòu)在后來被稱為半透膜，而這種水分從高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象被稱為反滲透。近年來，關(guān)于反滲透技術(shù)的研究越來越多，并且該技術(shù)逐漸在實(shí)踐中慢慢推廣開來，也取得了一定的實(shí)踐成就，下面將對技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：電廠;反滲透;水處理;應(yīng)用

引言：

現(xiàn)今的反滲透方面的技術(shù)，成了一項具有很強(qiáng)實(shí)用價值的技術(shù)手段，在對于水處理之中發(fā)揮越來越重要的作用。尤其是在電廠大生產(chǎn)之中的應(yīng)用已逐漸增多，這樣的技術(shù)可以節(jié)約資源，適當(dāng)?shù)臏p少污染，這樣的技術(shù)還很容易進(jìn)行自動化的操作。反滲透技術(shù)在實(shí)際的電廠的水處理之中的運(yùn)用，現(xiàn)今已被廣泛使用。尤其是在一些沿海地帶，在那些缺水的地方，在進(jìn)行海水淡化方面的實(shí)際應(yīng)用有很多成功的例子。在現(xiàn)今的情況下，據(jù)有效的統(tǒng)計，大概有65%的電廠已經(jīng)采用了反滲透方面的設(shè)備，對于這個技術(shù)的引進(jìn)和創(chuàng)新是我們義不容辭的使命和職責(zé)，需要我們在研究的基礎(chǔ)上更好的運(yùn)用。

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，溶劑將自動通過半透膜從濃度低的一側(cè)流向濃度高的一側(cè)，這個過程稱之為滲透。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)的低濃度的水會自動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。此時通過半透膜的水流量為零，并達(dá)到水動態(tài)平衡，半透膜兩側(cè)水位相對應(yīng)的壓力差即為該過程的滲透壓。在此動態(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，鹽水中的水將會通過半透膜流入純水側(cè)，這個過程稱之為反滲透。

2、反滲透技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1反滲透技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

反滲透技術(shù)已在我國電廠水處理中得到廣泛的應(yīng)用，相比傳統(tǒng)的離子交換水處理而言，它具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保、原水處理質(zhì)量高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。第一，從原水處理過程角度說來，半透膜的微孔尺寸一般在1nm左右，這就有效地保證它能夠過濾掉大部分的有機(jī)物、微生物、膠體等物質(zhì)。隨著半透膜生產(chǎn)技術(shù)的逐漸成熟，反滲透技術(shù)的這一優(yōu)勢將會繼續(xù)擴(kuò)大。第二，對于離子交換法來說，當(dāng)原水中的含鹽量大于800mg/L時，其過濾效果就難以達(dá)到正常生產(chǎn)的要求。而應(yīng)用反滲透技術(shù)，就算是處理含鹽量為4000mg/L的原水，反滲透膜的除鹽率與滲透效果依然能夠滿足生產(chǎn)用水的要求。綜上可知，在含鹽量高的原水中反滲透過濾有著非常大的優(yōu)勢。

2.2反滲透技術(shù)應(yīng)用的缺點(diǎn)

反滲透技術(shù)應(yīng)用的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在反滲透膜與預(yù)處理裝置中。一般來說，為了保證機(jī)械污染物不破壞反滲透膜，須在原水的入口位置處增設(shè)反滲透預(yù)處理裝置，這就增加了反滲透整體的安裝成本，一定程度上制約了反滲透技術(shù)的進(jìn)一步推廣。另外，因原水水質(zhì)太差或反沖洗不徹底，反滲透預(yù)處理裝置在使用過程中極易造成污堵。目前，聚丙烯纖維過濾器和活性炭過濾器是我國應(yīng)用較為廣泛的兩種預(yù)處理設(shè)備，后者在使用過程中會發(fā)生破裂與粉碎的情況，這就大大降低了除氯的效果，而且會導(dǎo)致水質(zhì)二次污染。

3、反滲透在電廠水處理的應(yīng)用

3.1過濾器的維護(hù)

在電廠水處理的過程中再過濾器的維護(hù)中要應(yīng)用到反滲透技術(shù)，主要是為了防止膜元件的污染情況，實(shí)施起來非常簡單，就是在反透膜的前面安裝一個過濾器。我們常常用的過濾器的濾芯有兩種，一種是線繞式，就是如果反洗次數(shù)越來越多，濾芯會越來越少。還有一種是性濾芯，由于線繞式會隨著反洗次數(shù)的增加而減少，所以我們應(yīng)用最多的還是性濾芯。

3.2對反滲透膜的污染的處理

一般的電廠公司處理水時，一般采用的反滲透是采用聚酰胺復(fù)合（TFC）膜，這種反滲透膜不但產(chǎn)水通量大，脫鹽率高，耐菌性能好，唯一不足的是抗氧化性能差，我們對于水含有的氯的量也是有嚴(yán)格的要求，進(jìn)水水質(zhì)的要求為：水溫25℃±5℃，水壓>1.05MPa，SDI<3，殘余氯0mg/L，pH為4～11，水中如果氯的含量過高時，我們要用亞硫酸鈉作為還原劑把水中多余的氯處理掉，因為水中的有機(jī)物的含量比較少，在這我們不做考慮，但是我們要時刻來清理膜元件，必要時要用甲醛來進(jìn)行殺毒。還有就是在濃度大的一側(cè)一般容易形成結(jié)晶析出碳酸鹽和硫酸鹽，這種晶體對膜的保護(hù)具有一定的破壞性，它能夠降低脫鹽率下降，所以我們在反滲透設(shè)備前要適當(dāng)?shù)慕档蚿h值，防止形成水垢。

3.3反滲透化學(xué)的清洗

在反透膜的的運(yùn)行我們要時刻保持對反透膜的化學(xué)清洗，主要是在反滲透膜在運(yùn)行的過程中不可避免的會產(chǎn)生結(jié)垢和微生物的污染。我們進(jìn)行化學(xué)清洗主要是使反滲透擁有良好的透水性和脫鹽性，從而延長該反透膜的壽命。在反透膜運(yùn)行的過程中，我們在維持額定系統(tǒng)回收率時，還要注意進(jìn)水的壓力和濃度的變化，在水產(chǎn)量不變的情況下，產(chǎn)水流量減少。在產(chǎn)水量不變的時候，脫鹽率下降。我們要注意反透膜的表面是否有水垢和微生物的污染，有的話我們要進(jìn)行清理和殺菌處理，我們一般用鐵的氧化物，碳酸鈣等除去里面的雜質(zhì)。

3.4對反滲透設(shè)備的維護(hù)

反滲透裝置的有程控系統(tǒng)，測儀表，操控機(jī)構(gòu)等，為了使數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，為了控制正常和檢測，我們要加強(qiáng)對各種測量儀器的維護(hù)。

4、反滲透應(yīng)用過程中的經(jīng)驗

4.1反滲透裝置什么時候進(jìn)行殺毒

我們一般在殺毒的時候要考慮該物質(zhì)是否要?dú)⒍?，殺毒是否有用，在電廠的反滲透的裝置中我們要看它是否對反滲透膜元件造成危險，一般對煩透膜元件造成危險的物質(zhì)有微生物膠體，病菌等，對于這種，我們一般進(jìn)行殺毒處理，一般存在微生物的是地表的水，我們要進(jìn)行殺毒合格后才能放進(jìn)反滲透裝置中，如果這種微生物和膠體沒有超過標(biāo)準(zhǔn)的時候，我們就不需要進(jìn)行處理了，實(shí)踐證明我們不對深水井的水進(jìn)行殺毒和絮凝處理是可行的。

4.2反滲透裝置什么時候加酸進(jìn)行處理

我們使用這種膜主要是因為這種對于水的ph值的適應(yīng)范圍廣，而醋酸纖維膜對水的ph有一定的限制，在使用這種膜處理的時候，我們還要對該物質(zhì)進(jìn)行ph的調(diào)整，那種復(fù)合膜就不需要加水進(jìn)行調(diào)整。

4.3造成反滲透膜污堵及進(jìn)水SDI值（污染指數(shù)）超標(biāo)的原因

有的地方的發(fā)電廠在反滲透裝置在剛投入不長時間后，就會出現(xiàn)一系列的問題，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種反滲透裝置在使用不久后就會造成很大的壓力，這是在開始時所受壓力的4倍，同時脫鹽率也大不如以前，還有就是這種反滲透裝置上面附有大量的黃色的物質(zhì)，由于這種物質(zhì)不僅不能使反滲透膜正常的工作，而且還會導(dǎo)致剛剛更換過的濾芯會運(yùn)行不正常。這種鐵的物質(zhì)一般情況都是從保安過濾器入口加入內(nèi)部。一般用于調(diào)節(jié)pH值的工業(yè)鹽酸。從相關(guān)數(shù)據(jù)中我們可以得到我們所需要的信息。這種工業(yè)的鹽酸是引入到原水中的主要成分，這種物質(zhì)的含鐵量超過了反滲透入口的鐵的含量的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行清理后，恢復(fù)了當(dāng)時的生產(chǎn)水平，從此在也沒發(fā)生過反滲透膜被明顯的堵住的現(xiàn)象。

5、結(jié)束語

反滲透技術(shù)的應(yīng)用使企業(yè)廢水得以回收利用，用水緊張的局面得以緩解，同時節(jié)約了大量的水資源。此外，利用反滲透技術(shù)將電廠廢水重復(fù)利用降低了電廠的生產(chǎn)成本，同時提高了企業(yè)的效率、增加了電廠的盈利。反滲透技術(shù)的應(yīng)用還解決了電廠地理貧水的問題，使企業(yè)可以充分利用周圍資源、減少運(yùn)輸成本等。反滲透技術(shù)在電廠水處理過程中具有相當(dāng)重要的作用，它使企業(yè)用最小的成本獲取了最大的利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]?梁軒平.反滲透技術(shù)在電廠水脫鹽系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].給水排水，2003，（9）：33-35.

[2]?霍東.基于反滲透裝置在電廠水處理中的應(yīng)用分析[J].化工管理，2013，（5）：67-68.

（作者單位：神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）