电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用研究

电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用研究

陈坤峰

国家能源集团泉州热电有限公司 362100

摘要：从电厂生产实践分析，为保障汽水质量，通常会对锅炉用水进行相应处理。采取科学办法处理，经过处理获得高纯度净除盐水，才可以进入到热力系统，以免水中的物质和锅炉内物质产生反应，引起热力设备结垢或腐蚀，使得生产效率降低，最终引发爆管事故。除此之外，避免产生汽轮机与过热器的积盐情况，以免引发安全事故。如何提高水处理水平，成为研究的重点。现结合电厂化学水处理中反渗透膜技术的应用，进行如下分析。

关键词：电厂化学；反渗透膜技术

1 案例概述

以某工程项目为例，装机容量规模为2×240 t/h，配置了高温高压煤粉锅炉以及2×60 MW抽凝机组。将系统中的锅炉补给水系统，设计为供水量为2×23 m3/h。设计产水水质要求达到高压锅炉给水规范。在实际处理方面采用预处理+反渗透+电除盐方案，控制系统采取自动化控制技术，例如预处理和RO等环节，全部使用PLC程序来控制，借助CRT站集中监控。工程流程设计为预处理+单级反渗透+电除盐方案，经过相应的处理。对于预处理系统，配置多介质过滤器装置，去除原水中的机械杂质，保障活性炭过滤器的进水浊度不超过2 mg/L。使用钠离子交换器，发挥其作用，控制反渗透和电除盐装置的进水硬度，切实保障整个反渗透和电除盐装置可以安全稳定运行。现结合此技术的应用情况进行分析。

2 电厂化学水处理中反渗透膜技术的应用情况

根据电厂化学水处理系统设计分析，采用的反渗透膜技术，配置了反渗透装置，为预脱盐的核心部分，经过装置处理之后，可以去除大量的无机盐和有机物以及微生物。

系统设计是否合理，影响着水处理项目的投资成本，关系着系统的经济效益和使用寿命等。此电厂使用的反渗透装置膜组件为FILMTEC卷式组件（BW30-365型）；使用的组件由三层薄膜复合；使用的压力膜管，为专用于卷式RO组件的玻璃钢压力膜管，选择为增强FRP材质，材料的抗腐蚀性能突出，耐压为2.1 MPa，管内壁光滑，方便装卸。经过反渗透处理后，出水可以达到水质要求，具体情况如下：①总碱度<25.0 mg/L；②pH为5.0～9.0；③硬度<0.5 g/L；④SiO2<0.5 g/L；⑤TOC<0.5 g/L。

使用的电除盐技术，即EDI，属于新型膜分离技术手段，通过实现电渗析技术与离子交换技术的有效融合，不需要酸碱，而且可以连续制取高品质纯水。不仅技术先进，而且操作比较方便。电厂使用的是E-CELL模块，单个模块的额定制水量为2.88 m3/h，最大制水量参数为3.4 m3/h。使用的EDI，配置了8个膜块。出水水质如下：①硬度几乎为0；②二氧化硅<10μg/L；③电导率<0.1μS/cm。

项目锅炉补给水系统实际应用测试结果显示，出水水质都可以达到水质要求。

3 电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用策略

3.1 反渗透膜技术应用常见问题

根据电厂化学水处理实践分析，采用反渗透膜技术手段，常见的问题如下：

(1）膜表面磨损。实际应用中前端元件常因为原水中结晶体或者尖锐外缘金属悬浮物的原因被磨损，进而出现故障。检查时重点查看水中是否存在上述物质，例如焊渣等，通过膜面显微镜进行检查，可发现存在的故障。若产生此故障很难采取有效的处理措施，需改进预处理，同时保障膜前高压管线内部没有颗粒掉下，并且要更换膜元件。

(2）产水背压。采用反渗透膜技术，如果掺水压力超过进水或者浓水0.3 bar，那么复合膜极易出现复合层之间的剥离情况，运用产水探测法，可以检查是否存在损坏，同时经过泄漏试验或者目测检查加以确认。一般来说，打开损坏严重的膜叶，可以看到平行于产水管的膜最外边产生拆痕，并且位置贴近最外侧的膜袋粘接线。膜破裂位置主要为进水侧和最外侧以及浓水侧。

(3）泄漏。膜元件或者产水中心管出现严重的机械损坏，则会使得进水或者浓水掺入到产水，尤其是当运行压力比较高时，问题会比较突出。

3.2 反渗透膜的防护措施

(1）更换已经被氧化的组件。因为反渗透膜的氧化具有不可逆特点，为保障锅炉补给水系统稳定运行，同时保持除盐水的高质量供给，要求替换为一级一段模块。

(2）加强原水中残留余氯的检查。将超滤产水控制在合格的范围内，同时探头需要半年进行一次更换，保证在线数据的准确性，为后续工作的开展提供支持，对于电厂使用的亚硫酸氢钠还原来水中的余氯。在实际应用中，由于亚硫酸氢钠溶液具有不稳定性，很容易被空气氧化，最终无法达到应用的效果，因此建议使用亚硫酸氢钠溶液每日配1次药剂，同时做好加药箱清洁。

(3）控制好清洗的强度。继续要做好清洗次数的控制，同时也需要做好温度的控制。对使用的容器管道需要定期进行清洗，例如水池和水箱等。对于过滤介质，也必须要做到定期更换。构建污泥在线监测系统，定期进行数据信息的采集，掌握污泥指数的情况，进而采取相应的控制措施。

3.3 选择适宜的技术方案

从反渗滤膜技术的应用角度来说，需要结合实际的情况选择适宜的技术。膜分离技术主要是借助外力来实现推动，最后利用制作的薄膜来形成障碍层，使得混合物分离。

作为膜技术的一种，反渗透技术属于当前比较先进的节能膜分离技术，实际应用中通过溶液透压的作用，实现细菌与杂质的分离。整个反渗透装置中关键的部件为膜元件。实际应用中，通过利用导流层和半透膜等的作用，实现有机物的去除。根据电厂化学水质的特点来选择适宜的装置，做好对比分析，保证水处理的效果能够达到预期的目标。对于使用的装置，则需要做好日常的运行维护，消除存在的不良因素。构建高质量的水处理系统，围绕电厂生产全过程做好严格的把控，保障反渗透膜处理的价值实现。

3.4 做好日常运行维护

电厂化学水处理实践中发挥反渗透膜技术的应用价值，要做好日常的运行维护，结合处理系统的具体情况，制定完善的保养和检修制度，组织专门的人员负责反渗透膜装置的检测工作。通过消除影响膜渗透效果的因素，保证整个渗透膜装置的应用价值得以实现，进而促使水处理效果得以增强。在实践应用中，需要对参与检测工作的人员做好技能培训实习，能够高质量的把控反渗透膜运行维护的技术方法与内容。通过规范化开展运行维护，保障整个反渗透膜技术应用的质量与效果，促使电厂化学水处理价值得以实现。发挥技术人员的力量，做好膜技术应用的研究，对常遇到的问题与故障，进行深度的分析，提出改进和优化的措施，保障整个水处理工艺的运用效果，促使电厂化学水处理水平得到提高。

4 结语

综上所述，反渗透膜技术的应用，对提高电厂化学水处理效率与质量，可起到积极的促进作用。文中结合实例，分析了反渗透膜技术的运用要点和流程，总结了技术应用策略。通过更换已经被氧化的组件、加强原水中残留余氯的检查、控制好清洗的强度等方式，做好反渗透膜装置的维护，保证处理的效果。

参考文献

[1]陈蓉.反渗透膜技术在含铅废水处理中的应用[J].广东蚕业，2020,54(03):74-75.

[2]梁东.全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用研究[J].自动化应用，2020(02):146-147.

[3]杨辰.电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用[J].科技创新与应用，2019(35):98-99.

[4]葛新杰.电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用[J].工程建设与设计，2019(18):133-135.

[5]孙皓，曹萍.全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用[J].天津化工，2019,33(03):52-54.

[6]曹力霞，袁润.双膜工艺技术在电厂化学水处理中的应用[J].化工管理，2019(07):191-192.

[7]陈燕彬.反渗透膜技术在冶金废水深度处理中的应用[J].当代化工研究，2018(05):116-117.