反滲透技術在電廠水處理中的應用

楊秀麗

摘 要：反滲透技術在電廠水處理中的應用不僅實現了廢水的重復利用，同時也降低了企業的生產成本，提高了企業的盈利能力，在電廠水處理中可以進行大力推廣。本文首先概述了反滲透技術的基本原理，接著就其在電廠水處理中的應用以及相關的優缺點進行了分析，并對反滲透技術在電廠水處理中需要注意的問題展開了論述，希望通過文章的分析與研究，實現該技術的全面普及和推廣應用。

關鍵詞：反滲透；電廠水處理；反滲透原理；廢水利用；水處理系統；反滲透裝置

對于反滲透的研究始于20世紀50年代初，當時一位美國的科學家通過對海鷗進行解剖，試著解釋海鷗能夠飲用高濃度海水這一現象。這位科學家發現有一種膜結構存在于海鷗的體內，其在外力的作用下能夠析出高濃度海水中的淡水，給海鷗飲用。此膜質結構在后來被稱作半透膜，而水分從高濃度向低濃度轉移的這種現象則被稱為反滲透。

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，溶質不能通過的膜稱為理想的半透膜，在半透膜的兩側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流向濃度高的一側，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，所用溶質改為鹽分，并將其用理想狀態下的半透膜隔離，純水側的低濃度的水會自動通過半透膜流向高濃度鹽水側，使鹽水側的水位不斷上升，當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，并達到水動態平衡，半透膜兩側水位相對應的壓力差即為該過程的滲透壓。在此動態平衡的基礎上向鹽水側施加一種外界壓力，當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，這個過程稱之為反滲透。

2 反滲透的預處理

所謂反滲透預處理就是將給水在進入反滲透裝置之前進行一系列處理，使其進水水質滿足反滲透進水水質指標的要求。反滲透裝置穩定運行取決于其進入反滲透裝置的水是否滿足反滲透進水水質指標，簡言之就是反滲透的預處理能否滿足其進水指標，對反滲透的運行年數、反滲透出水水量以及反滲透出水水質起著決定性的作用。

3 反滲透技術在電廠水處理中的應用

3.1 循環冷卻排污水回收利用

在火力發電廠發電的過程中，循環冷卻水占總耗水量的2/3，所以循環冷卻用水的回收利用對于節水有著非常重要的意義。伴隨生態文明建設的提出，人們對于環保有了越來越高的要求，廢水的排放指標也變得尤為嚴格，這就明顯增加了電廠廢水處理的成本。而應用反滲透技術后，能夠使廢水變廢為寶。由多年的工作經驗可知，廢水在經過反滲透技術處理之后，可以滿足循環冷卻系統補充水的相關水質要求，同時安全可靠。反滲透技術的應用，使循環水水質得到明顯好轉，并且渾濁度也有明顯的降低，同時還大大減少了補水量。盡管目前采用反滲透技術對電廠水進行處理所消耗的成本高于直接從江河取水凈化，但其在運行過程中可以降低環境成本，減少水資源的消耗量，同時使廢水得到了充分的利用。總而言之，反滲透技術在循環冷卻排污水的回收利用過程中，實現了社會效益、生態效益、以及經濟效益的統一。

3.2 鍋爐酸洗廢液處理

通過模擬電廠鍋爐酸洗廢液的處理實驗，我們對循環方式與反滲透技術分別采用低壓復合膜、海水膜、醋酸纖維素膜3種反滲透膜的處理效果進行了分析比較，得出以下結論。

（1）在進行鍋爐酸洗廢液處理的過程中，海水膜的處理效果最好，低壓復合膜次之，最后為醋酸纖維素膜。

（2）最適合用于鍋爐酸洗廢液反滲透處理的方式是使用海水膜進行循環方式處理。通過將反滲透處理技術應用于電廠鍋爐酸洗廢液的處理的實踐，可知對鍋爐檸檬酸酸洗廢液處理的最佳方式為：第一，要對酸洗廢液進行反滲透濃縮處理；第二，待反滲透可以達標排放或者回收利用其濃縮液經除鐵處理后，要對其進行噴霧干燥處理然后回收檸檬酸鈉鹽。運用此種處理方式，能夠徹底解決鍋爐酸冼廢液污染環境的問題，進而達到經濟效益、社會效益以及生態效益的統一。

4 反滲透技術應用的優缺點

4.1 反滲透技術應用的優點

反滲透技術已在我國電廠水處理中得到廣泛的應用，相比傳統的離子交換水處理而言，它具有經濟環保、原水處理質量高、應用范圍廣等優點。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物、微生物、膠體等物質。隨著半透膜生產技術的逐漸成熟，反滲透技術的這一優勢將會繼續擴大。第二，對于離子交換法來說，當原水中的含鹽量大于800mg/L時，其過濾效果就難以達到正常生產的要求。而應用反滲透技術，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勢。

4.2 反滲透技術應用的缺點

反滲透技術應用的缺點主要表現在反滲透膜與預處理裝置中。一般來說，為了保證機械污染物不破壞反滲透膜，須在原水的入口位置處增設反滲透預處理裝置，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的進一步推廣。另外，因原水水質太差或反沖洗不徹底，反滲透預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用較為廣泛的兩種預處理設備，后者在使用過程中會發生破裂與粉碎的情況，這就大大降低了除氯的效果，而且會導致水質二次污染。

5 結束語

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

參考文獻

[1]梁軒平.反滲透技術在電廠水脫鹽系統中的應用探討[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用分析[J].化工管理，2013，（5）：67-68.

（作者單位：太原鍋爐集團有限公司）