電廠化學水處理中反滲透膜技術的運用研究

張笑飛

摘要：本文首先分析了反滲透膜技術概述，接著分析了電廠化學水處理中反滲透膜技術的運用策略。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。關鍵詞：電廠;化學水處理;反滲透膜技術;運用

引言：

反滲透膜自誕生到現在，產品性能得到了不斷地發展和完善。反滲透膜因其優異的性能和特點，被廣泛應用于水處理工程中，極大緩解了世界水資源不足難題，解決了工業廢水污染問題。尤其是在工業高速發展的今天，反滲透膜在污水處理過程中功不可沒。合理利用反滲透技術，充分重視反滲透膜在水處理中的污染問題，有利于國家水資源利用率的進一步提高，有利于國家經濟環境的健康發展。

1反滲透膜技術概述

1.1反滲透膜的發展歷史

1953年，美國學者Reid首次報道了醋酸纖維素膜（CA）中水分子的優先透過現象，隨后，世界上第一張不對稱醋酸纖維素反滲透膜被美國學者Sourirajan和Loeb在1960年成功制備。從此，反滲透膜技術開始迅速發展。20世紀70年代，芳香聚酰胺（PA）被成功應用于反滲透膜技術中，反滲透膜逐步從醋酸纖維素反滲透膜向芳香聚酰胺反滲透膜演變。隨后，界面聚合法、超低壓高脫鹽復合膜、納米材料雜化等技術的發展，為反滲透膜的發展提供了良好的技術支持。反滲透膜逐步被應用于水處理的各個領域中。我國反滲透膜的發展起步于二十世紀六十年代。1967～1969年，“全國海水淡化會戰”中，我國對稱醋酸纖維素反滲透膜進行了初步研究，并為其發展打下了良好基礎。1982年我國第一個醋酸纖維素卷式膜元件研發成功。隨后，芳香聚酰胺反滲透膜、中空纖維組件等逐步研發并實現工業化，反滲透膜在全國范圍內純水制備、污水處理等領域中得到大力發展和應用。

1.2反滲透膜的研究進展

今年來，隨著世界水資源的不斷減少，人們對水處理愈發重視，反滲透膜的研究受到越來越多的目光。目前，芳香聚酰胺反滲透膜已取代醋酸纖維素膜成為市場主流，反滲透膜設備脫鹽率已高于99%。因此，學者們的研究也更多集中在芳香聚酰胺反滲透膜的耐氯性、水通量等方面。納濾—反滲透技術、反滲透—電化學水處理聯用技術、納米材料改性、制備膜的新型單體選用、金屬有機框架（MOFs）材料膜改性等技術的不斷研發，推進著反滲透膜的一代代升級優化，使反滲透膜在水處理中更加實用和高效。

1.3反滲透膜的分離機理

溶液的滲透現象指的是稀溶液中溶劑分子自發通過半透膜進入濃溶液中，從而達到濃度平衡的過程。而反滲透則是在滲透壓存在下，使濃溶液中溶劑分子通過半透膜進入稀溶液的過程。因此，通過施加一定的滲透壓使水分子通過半透膜，而鹽類等污染物被膜截留的現象，即為反滲透膜水處理過程。在反滲透膜的發展過程中，反滲透膜的分離機理一直備受學者的關注。目前，反滲透膜的分離理論主要有三種，即溶解擴散理論、優先吸附—毛細孔流理論和氫鍵理論，而溶解擴散理論更受到大家的認同。溶解擴散理論認為溶液中的溶劑和溶質都能溶解在膜中，并在一定的動能下，從膜的一側逐步擴散到另一側。因此，物質透過膜的能力受到其在膜中的溶解度和擴散系數雙重影響。在水處理中，相對于鹽類、膠體、有機物等污染物，水分子的擴散系數和溶解度更大，故在一定的壓力下，相同時間內水分子透過膜的量遠遠高于各類溶質，從而起到凈化水的效果。

2電廠化學水處理中反滲透膜技術的運用策略

2.1反滲透膜技術應用常見問題

2.1.1膜表面磨損

實際應用中前端元件常因為原水中結晶體或者尖銳外緣金屬懸浮物的原因被磨損，進而出現故障。檢查時重點查看水中是否存在上述物質，例如焊渣等，通過膜面顯微鏡進行檢查，可發現存在的故障。若產生此故障很難采取有效的處理措施，需改進預處理，同時保障膜前高壓管線內部沒有顆粒掉下，并且要更換膜元件。

2.1.2產水背壓

采用反滲透膜技術，如果摻水壓力超過進水或者濃水0.3bar，那么復合膜極易出現復合層之間的剝離情況，運用產水探測法，可以檢查是否存在損壞，同時經過泄漏試驗或者目測檢查加以確認。一般來說，打開損壞

嚴重的膜葉，可以看到平行于產水管的膜最外邊產生拆痕，并且位置貼近最外側的膜袋粘接線。膜破裂位置主要為進水側和最外側以及濃水側。

2.1.3泄漏

膜元件或者產水中心管出現嚴重的機械損壞，則會使得進水或者濃水摻入到產水，尤其是當運行壓力比較高時，問題會比較突出。

2.2反滲透膜的防護措施

2.2.1更換已經被氧化的組件

因為反滲透膜的氧化具有不可逆特點，為保障鍋爐補給水系統穩定運行，同時保持除鹽水的高質量供給，要求替換為一級一段模塊。

2.2.2加強原水中殘留余氯的檢查

將超濾產水控制在合格的范圍內，同時探頭需要半年進行一次更換，保證在線數據的準確性，為后續工作的開展提供支持，對于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來水中的余氯。在實際應用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩定性，很容易被空氣氧化，最終無法達到應用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1次藥劑，同時做好加藥箱清潔。

2.2.3控制好清洗的強度

繼續要做好清洗次數的控制，同時也需要做好溫度的控制。對使用的容器管道需要定期進行清洗，例如水池和水箱等。對于過濾介質，也必須要做到定期更換。構建污泥在線監測系統，定期進行數據信息的采集，掌握污泥指數的情況，進而采取相應的控制措施。

2.3選擇適宜的技術方案

從反滲濾膜技術的應用角度來說，需要結合實際的情況選擇適宜的技術。膜分離技術主要是借助外力來實現推動，最后利用制作的薄膜來形成障礙層，使得混合物分離。作為膜技術的一種，反滲透技術屬于當前比較先進的節能膜分離技術，實際應用中通過溶液透壓的作用，實現細菌與雜質的分離。整個反滲透裝置中關鍵的部件為膜元件。實際應用中，通過利用導流層和半透膜等的作用，實現有機物的去除。根據電廠化學水質的特點來選擇適宜的裝置，做好對比分析，保證水處理的效果能夠達到預期的目標。對于使用的裝置，則需要做好日常的運行維護，消除存在的不良因素。構建高質量的水處理系統，圍繞電廠生產全過程做好嚴格的把控，保障反滲透膜處理的價值實現。

2.4做好日常運行維護

電廠化學水處理實踐中發揮反滲透膜技術的應用價值，要做好日常的運行維護，結合處理系統的具體情況，制定完善的保養和檢修制度，組織專門的人員負責反滲透膜裝置的檢測工作。通過消除影響膜滲透效果的因素，保證整個滲透膜裝置的應用價值得以實現，進而促使水處理效果得以增強。在實踐應用中，需要對參與檢測工作的人員做好技能培訓實習，能夠高質量的把控反滲透膜運行維護的技術方法與內容。通過規范化開展運行維護，保障整個反滲透膜技術應用的質量與效果，促使電廠化學水處理價值得以實現。發揮技術人員的力量，做好膜技術應用的研究，對常遇到的問題與故障，進行深度的分析，提出改進和優化的措施，保障整個水處理工藝的運用效果，促使電廠化學水處理水平得到提高。

結束語：

從電廠生產實踐分析，為保障汽水質量，通常會對鍋爐用水進行相應處理。采取科學辦法處理，經過處理獲得高純度凈除鹽水，才可以進入到熱力系統，以免水中的物質和鍋爐內物質產生反應，引起熱力設備結垢或腐蝕，使得生產效率降低，最終引發爆管事故。除此之外，避免產生汽輪機與過熱器的積鹽情況，以免引發安全事故。如何提高水處理水平，成為研究的重點。

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