反渗透水处理系统在电厂应用的应用研究

反渗透水处理系统在电厂应用的应用研究

费新峰

上海上电电力运营有限公司，上海 200245

摘要：反渗透技术是当今最先进的膜分离技术，在电厂水处理系统中广泛应用。由于反渗透膜的复杂性和精密性，对其进水的预处理以及日常的运行维护有着一定的要求。

关键词：反渗透；水处理系统；电厂；应用

1 反渗透技术的原理与作用

反渗透技术以膜分离技术为基础，是不同粒径分子混合物有选择性地通过半透膜的方式净化水中杂质的技术。半透膜作为反渗透技术的重要核心，在对水进行处理时将半透膜划分为微滤、超滤、纳滤及反渗透等形式，而对半透膜的选择主要以不同粒径分子混合物的孔径为基础。反渗透技术的有效体现主要以其自身孔径小，在对原水进行处理时能够将胶体、有机物、微生物等进行过滤。反渗透技术中反渗透膜主要用于阻挡除水分子以外的同行物质，使溶液中的其他物质受到反渗透膜的阻挡无法顺利透过，在某种程度上类似于“半透膜”。具有选择透过性是半透膜的特点，能够将水中多余的盐分进行去除。而在对反渗透技术的应用中，有效的推动力是以压力为主，反渗透在具体操作过程中及时对膜侧进行试压，在压力逐渐加大的过程中，渗透压小于膜侧压力时，则会使溶液往相反的方向渗透。

反渗透技术能够去除水中95％的杂质及无机盐物质，还有相对分子量大于100 的有机物质。但在具体操作实践中反透压膜极容易堵塞和造成污染，原因在于反渗透膜自身具有较强的复杂性及精密性，即使轻微的机械损伤也会对反渗透膜的实际效果带来极大的影响。因此，电厂在水处理中利用反渗透技术时，应当提前对原水进行合理、有效的处理，以确保在水处理中水质能够符合反渗透技术的运行标准，进而保证反渗透技术在水处理时的有效性，提升反渗透装置在水处理中的高效性。

2 反渗透水处理系统在电厂应用的应用研究

2.1反渗透膜在电厂水处理中的应用

为保障反渗透装置安全稳定运行，通常需要在原水进入反渗透装置之前，将其进行预处理，使进水水质符合反渗透装置的要求。水源不同，预处理方法不同。以地表水为水源为例，由于工业废水、生活废水、大气污染等，污染成分复杂，如未做好预处理将对反渗透膜造成的危害较大。通常水源取至江河湖泊，首先要投加药剂（混凝剂、杀菌剂）进行混凝-沉淀、杀菌处理，去除水中的悬浮物和胶体物质，再通过砂滤器或活性炭过滤器送至化学水池，同时根据原水污染的情况增加超滤、精密过滤器等水处理和加药装置。

电厂处理水时，一般采用的反渗透膜是聚酰胺复合膜，这种反渗透膜产水通量大、脱盐率高、耐菌性能好，唯一不足的是抗氧化性能差，因此我们对于水含有的氯的量也是有严格的要求；进水水质的要求为：水温<45℃，水压<4.1MPa，SDI<3，残余氯0.1mg/L，pH为2-11。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。反渗透膜运行时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，它能使低脱盐率下降、膜结垢，所以我们在反渗透设备前要适当的降低进水ph值，同时加入阻垢剂防止形成水垢。

2.2运行中反渗透系统的维护

保安过滤器的更换：应定期检测过滤器进口处的压力，一旦压力处于异常超高状态，则需第一时间更换全新的滤芯，防止因水压过高造成过滤系统的损坏。若滤芯不可反洗，则需保持滤芯两端压力差的恒定，通常以小于0.05Mpa 为宜。需特别注意，滤芯的使用时间不可过长，虽然滤器本身具有杂质过滤的功能，但对于滤器表面产生的细菌却不存在过滤效果。因此，工作人员应控制滤芯的使用时间，保证过滤水效果处在达标区间。

系统运行前冲洗：此环节的目的是为了减少因装置内部空气的存在造成装置运行故障。用低压、低流量合格的预处理水进行冲洗（冲洗压力0.2-0.4MPa），赶走装置内的空气，能够减少装置运行时因气泡造成的水锤冲击力，冲洗过程中所有的产水和浓水均应排放。

停机冲洗：通常情况下，工作人员必须在反渗透系统每次停机时用产水或除盐水冲洗整个膜系统，以便将高含盐量的浓水从装置和膜元件内置换干净，直到浓水出水电导接近冲洗来水，冲洗应在约0.2-0.3MPa低压下进行（由于停机冲洗的压力较低，故停机冲洗又称低压冲洗）。低压冲洗进水中不应含有用于预处理的化学药剂，尤其不能含有阻垢剂，因此在冲洗前应停止加药。若系统停运时间较短，可每天低压冲洗一次；若需要长期停运，要对反渗透膜进行保护，防止细菌滋生。

反渗透清洗：反渗透在正常运行中受到无机盐垢、微生物、有机物等的污染，这些污染物沉积在膜表面，导致膜产水量下降、脱盐率降低，此时应进行化学清洗，恢复膜的透过量和脱盐率。在预处理和反渗透系统设计、运行合理的条件下清洗周期一般为3-6月清洗1次；如果是1-3个月清洗1次，则需要改进运行工况；如果不到1个月就得清洗1次，则需要增加预处理设备。

3 反渗透技术在电厂水处理运用中的注意事项

由于反渗透膜自身具有较强的复杂性及精密性，进水水质的污染、杂质对膜的机械损伤均会对反渗透膜的实际效果带来极大的影响。因此对于反渗透设备及运行条件需要进行关注，对于反渗透在电厂水处理中的运用需要注意以下事项：

3.1做好反渗透前期的预处理工作

由于电厂使用的原水主要是江河、湖泊水，水质污染情况复杂，含有大量悬浮物、重金属、氨氮化合物等杂质。预处理工作作为反渗透过程的基础，需要严格控制，保证进入反渗透系统的水质标准SDI、游离氯、水温、PH、运行压力在规定范围内，避免对反渗透膜造成损坏以及杂物混在水中进入反渗透系统，对反渗透膜造成污染、破坏，降低出水效果和损坏设备。

3.2对反渗透装置进行定期冲洗

由于反渗透装置长期进行渗透作用，尽管前期已经过预处理，水中仍含有大量杂质。这些杂质在反渗透装置中沉积，一方面会影响反渗透装置的作用效果，另一方面长期杂质累积会对装置造成腐蚀，影响装置的效果，从而影响电厂的正常运行。因此需要对反渗透装置进行定期的冲洗。同时包括每次停机时的冲洗，短期停用期间的定期冲洗，以维持半透膜的良好性能，延长装置使用周期。

3.3对反渗透装置进行保护

电厂生产不是时刻进行的，反渗透装置也不是时刻运行。反渗透装置在停运期间，容易滋生微生物，影响反渗透膜的功效。因此在反渗透装置暂停运行的期间内，需要进行保护。短期停机（7天以内），每天进行低压冲洗或启动运行半小时；长期停机（7天以上），采用膜元件充满保护液进行保护。同时还要注意反渗透装置停运保护期间的环境温度，系统必须处于不结冰状态，环境温度不得超过45℃，避免过高或过低温度对反渗透膜造成损坏。

3.4防止反渗透背压的产生

反渗透产水管线在运行或系统停机时带压，膜元件就可能会遭遇静态的产水背压；为了避免膜元件由于背压产生膜片复合层剥离破坏，任何情况下，净背压不高于0.5bar，必须在产水管线上设置止回阀或自动排放阀保护膜系统。除正常运行以外，还应注意意外停机时可能产生的产水回吸和背压问题。

3.5注意反渗透装置的操作

由于反渗透装置的操作需要严格遵循操作原则和操作流程，这就要求操作人员具备良好的技术能力，在装置操作过程中要认真细致，避免人员操作失误给装置带来的损坏。而反渗透装置是电厂进行水处理的关键一步，装置损坏将会给企业带来损失，造成日常运行的障碍。

结语

综上所述，反渗透技术属于膜分离技术中佼佼者，反渗透技术具备非常好的技术优势，将其应用于电厂水处理运行中，能够推动电厂实现绿色可持续发展，实现循环经济发展模式。

参考文献：

[1]简析反渗透技术在电厂中的应用[J]. 胡军.中小企业管理与科技(下旬刊). 2015(03)