電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運用研究

張敏華

摘要：從對電廠生產(chǎn)實踐的分析來看，為了保證蒸汽和水質(zhì)，鍋爐水通常會相應(yīng)地進行處理。只有經(jīng)過科學(xué)處理，才能得到凈化后的高純度脫鹽水，才能夠進入熱系統(tǒng)，避免水中物質(zhì)與鍋爐中物質(zhì)之間的反應(yīng)，導(dǎo)致熱設(shè)備的鈣化或腐蝕，最終導(dǎo)致管道爆管。此外，應(yīng)避免蒸汽渦輪和過熱器中的鹽沉積，以避免安全事故。因此，如何提高水處理水平已成為研究的重點。

關(guān)鍵詞：電廠化學(xué)水處理;反滲透膜技術(shù);運用

引言

中國是一個人口豐富、淡水豐富的國家，但人均水資源非常低，特別是在一些北方地區(qū)。同時，隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)污水和城市污水的水污染問題變得越來越重要，迫切需要控制水污染。反滲透膜是一種具有一定特性的半滲透膜，是反滲透技術(shù)的核心組成部分。反滲透膜表面孔隙尺寸非常小（0.5 ～ 100nm），能有效去除水中微生物、鹽、膠體、有機物等污染物，凈化水質(zhì)。近年來，反滲透膜廣泛應(yīng)用于苦咸水海水淡化、復(fù)水凈化和污水處理項目。

1、反滲透膜工藝概述

垃圾滲濾液具有污染物濃度高的特點，污染物處理難度較大，直接排放將給周圍環(huán)境帶來嚴重污染，這是當前迫切需要解決的問題。反滲透膜（RO）工藝依靠膜兩側(cè)壓差克服水的滲透壓，截留垃圾滲濾液中溶解的有機和無機污染物，因此在環(huán)境污染治理方面得到廣泛應(yīng)用。該工藝用于去除垃圾滲濾液中的化學(xué)需氧量（COD），能夠去除滲濾液中98%以上的COD和99.6%的氨氮，濾除滲濾液中的大量污染物，避免垃圾處理給環(huán)境帶來二次污染，使周圍環(huán)境得到有效保護。在垃圾滲濾液處理中，碟管式反滲透（DTRO）工藝能夠處理高濃度滲濾液，得到的濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮處理后可以使用飛灰固化。由于流程簡單，機械化程度較高，處理能力較強，同時可以適應(yīng)多種水質(zhì)和水量，該工藝為重要的環(huán)保技術(shù)。但是，DTRO工藝膜片制作成本較高，日常需要定期清洗和維護。對滲濾液等濃度過高的污水進行處理時，膜片容易結(jié)垢，造成工藝處理效果和膜片使用壽命受到影響。因此，要想加強DTRO工藝應(yīng)用，必須掌握膜片結(jié)垢機理，保證結(jié)垢問題得到科學(xué)處置。

2、反滲透膜結(jié)構(gòu)類型及特點

自從聚酰胺類復(fù)合膜出現(xiàn)后，復(fù)合膜就取代醋酸纖維素類分離膜成為了全世界反滲透膜產(chǎn)業(yè)的支柱，這種高度交聯(lián)和全芳香結(jié)構(gòu)，決定了其高度的化學(xué)物理穩(wěn)定性和耐久性，能夠承受強烈的化學(xué)清洗;高密度的親水性酰胺基團則使其具有高產(chǎn)水量和高脫鹽率的綜合性能。通過微量的添加劑、控制分離層聚合體中哌嗪的解離程度，可以調(diào)節(jié)其對一價或二價離子的截流能力，制造出對不同鹽類或溶質(zhì)有選擇性截流的納濾膜，以達到選擇性分離的目的。復(fù)合膜的主要結(jié)構(gòu)強度是由無紡布提供的，它具有堅硬、無松散纖維的光滑表面。同時在無紡布上預(yù)先涂布一層高透水性微孔聚砜作為支撐層，其孔徑約為150埃左右。

3、反滲透膜的防護措施

（1）更換氧化組件。由于反滲透膜的氧化是不可逆的，需要用單層模塊代替，以保證鍋爐補充水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保持除菌供水的質(zhì)量。（2）加強原水殘留氯的檢驗。控制合格范圍內(nèi)超濾水生產(chǎn)，每六個月更換一次探頭，以確保在線數(shù)據(jù)的準確性，協(xié)助后續(xù)工作，減少發(fā)電廠使用的原水中殘留的硫酸氫鈉。在實際應(yīng)用中，由于二硫化鈉溶液的不穩(wěn)定性，容易被空氣氧化，最終達不到應(yīng)用效果。因此，建議每天使用硫酸氫鈉溶液進行添加，防止反滲透膜被氧化。（3）控制清洗強度。我們應(yīng)該繼續(xù)控制清潔時間，同時還要控制溫度。用過的容器管道，如水池和水箱，需要定期清洗。還必須定期更換過濾介質(zhì)。

4、膜元件選擇的關(guān)鍵因素

（1）反滲透有效膜面積總產(chǎn)水量與系統(tǒng)中膜元件的總有效膜面積成正比，由于反滲透系統(tǒng)是根據(jù)規(guī)定的通量（單位面積上的流量）作為設(shè)計基礎(chǔ)，選用的膜元件的有效面積越大，同樣的產(chǎn)水量，所需膜元件數(shù)、膜殼數(shù)及其它配件的量就越少。（2）進水流道的寬度直接影響運行成本。進水流道越寬，系統(tǒng)對進水水質(zhì)的要求和預(yù)處理設(shè)備不正常工況的要求相對來說越寬松。較寬的進水流道，還可以更有效的進行膜清洗，即使在高污染條件下，系統(tǒng)仍可維持較低的壓降。這意味著膜元件具有更長的使用壽命。（3）清洗pH值范圍清洗液的pH值是去除膜元件內(nèi)污染物的關(guān)鍵，膜元件本身所能承受的pH值范圍越寬，則清洗效果就越好，清洗越有效，清洗間隔時間就越長，每次清洗的耗時也就越少，清洗成本最低。

5反滲透膜在水處理中的應(yīng)用

5.1工業(yè)廢水的處理

反滲透技術(shù)可以更好地處理和清潔工業(yè)廢水，減少污染，甚至實現(xiàn)水資源的回收利用。我國反滲透膜技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)污水處理項目。廢水處理反滲透設(shè)施一般包括過濾器、超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)。

5.2苦咸水和海水的淡化

水資源短缺引起了世界各國的關(guān)注，中國水資源一直是經(jīng)濟和人民生計的重要問題。苦咸水和海水的脫鹽需要去除濁度、殺菌、除污和脫鹽。常用的脫鹽方法包括傳統(tǒng)蒸餾、電滲析和反滲透。

6、避免污堵注意事項及建議

為保證反滲透系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行，建議可采取如下措施：①需要定期根據(jù)產(chǎn)水電導(dǎo)率情況，評估微濾系統(tǒng)處理效果，對重點位置膜元件進行檢測分析，檢測方法如1.3中所述。②為保證雙膜系統(tǒng)進水水質(zhì)達到要求，降低污堵頻率，需要定期更換保安過濾器濾芯。③及時進行系統(tǒng)清洗，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。對于反滲透系統(tǒng)，建議每日啟停機時對反滲透系統(tǒng)進行沖洗，并根據(jù)壓差及通量情況采用酸液、堿液進行不同程度化學(xué)清洗。對于微濾系統(tǒng)，在新加坡等溫度較高的地區(qū)，為了有效避免微生物和部分有機物污染，也要保證足夠頻率的在線強化通量維護清洗頻和就地清洗周期。

結(jié)束語

概括地說，反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用可以在提高電廠化學(xué)水處理效率和質(zhì)量方面發(fā)揮積極作用。本文通過實例分析了反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用要點和過程，總結(jié)了技術(shù)應(yīng)用策略。通過更換氧化部件，加強原水殘留氯的檢驗，控制凈化強度等，反滲透均勻性得到很好的維護，保證了處理效果。

參考文獻

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