反渗透技术在电厂水处理的应用分析

祁本武

（南京中电环保固废资源有限公司，南京 211102）

反渗透技术实则是一种膜分离技术，其主要利用半透膜对粒径不同的杂质进行有选择的分离、截留。由此可见，半透膜是反渗透技术的核心构件，其按照虑孔直径的大小分为四类，即微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。其中，反渗透膜的孔径是非常小的，所以其在水处理过程中可以将胶体、有机物、盐类、微生物等物质清除掉。反渗透技术运行的主要动力来源就是两侧的压力差，只要促使半透膜一侧的水压不断地升高，最终超过渗透压，溶液便会进行反向渗透，如图1所示。然而反渗透膜孔隙比较密小，在应用过程中易发生腐蚀和堵塞。若膜体受到损坏，也会对渗透效果产生影响，所以，水处理应用反渗透技术时就对水质提出了更高的要求，即必须对原水进行预处理，从而有效提升反渗透技术的高效性。

图1 反渗透技术结构

1 反渗透技术的特点

反渗透技术主要通过反渗透原理进行水质的净化与浓缩，其具备如下特点。

1.1 自动化水平较高，能耗较少

反渗透技术具有较高的自动化水平，在水处理过程中不会产生过多的能源损耗，主要原因是工艺运行中提供动力支持的是水压。在常温且液相稳定情况下，可将水溶液中的杂质与水进行有效的分离，且在处理过程中不会致使有效成分流失，反渗透技术在热敏性物质的分离中效果更佳，其相比于其他分离方式最大的优势就是能源消耗较少。

1.2 简化水处理流程

反渗透技术属于一种物理方法，无需进行再生处理，也无需添加化学药剂，避免水质受到化学污染。此技术不仅避免酸碱试剂及化学药剂的使用，还大大降低了酸碱废液的排放量，从而有效简化了水处理过程。这样不仅有效地避免对生态环境造成污染，还能够有效缓解淡水资源紧缺的局面。

1.3 膜体应用可靠、稳定，清除效率较高

反渗透技术中的膜体应用过程比较可靠、稳定，在常温条件下运行具有较高的清除效率，能够去除杂质的种类也比较多，最终还能获得较高的出水质量。

1.4 可处理多种原水，操作简便

反渗透技术可对多种原水进行处理，而且技术操作简便快捷，其能够对处理规模的大小任意选择，也可对工艺处理方式进行调节，工艺技术便于维护管理，而且技术检修过程比较快捷。

1.5 运行成本较少，可连续产水

反渗透技术的运行成本较少，一经投运便能在短期内获利。反渗透技术最大的优势就是进行连续的产水，由于无需设置离子交换器，所以工艺操作中减少了反洗、还原、再生、置换和顺洗等环节，而且此技术的出水流量较为稳定，能够有效保证发电机组运行的稳定性，继而为电厂的安全生产奠定坚实基础。

2 反渗透系统的组成

2.1 过滤器

过滤器主要安装于压力装置之前，其能够清除原水中一定浊度的微小杂质，确保反渗透系统在运行中满足进水及进水速度的要求。部分工艺还可将过滤器安装于系统末端，能够有效阻止杂质进入已处理的水源中。

2.2 高压泵

在反渗透系统中，高压泵主要提供动力支持，其能够确保提供的压力符合规定的标准，继而促使污水能够有效通过反渗透膜，是保证系统运行的关键。

2.3 反渗透膜

反渗透膜是反渗透系统的核心部分，它是保障水处理效果的关键，渗透膜的两侧分别为淡水和浓水，二者均设有控制阀门，继而促使水处理的回收率污水达到80%、脱盐效率达到98%。其中，反渗透装置的半透膜使用状态如图2所示。

图2 半透膜使用状态

2.4 阻垢剂

阻垢剂是反渗透系统运行中必不可少的一项措施，在水处理过程中可以将适量的阻垢剂添加到原水中，其能够有效阻止有机物、盐离子聚集到膜体上，从而避免反渗透膜发生堵塞，使得反渗透系统的水处理效果与效率得到显著的提升，如此一来不仅省去了渗透膜的清洁工作，还能够延长膜体的使用寿命。

2.5 清洗装置

清洗装置是反渗透系统的辅助设施，其主要作用是保证系统能够长久、有效地运行，所以对反渗透装置进行定期清理至关重要。通常，大部分电厂对于水处理装置的清洁周期是3～6个月，此过程由专业的维护人员进行操作。

3 反渗透技术的作用

当前，反渗透技术在各大电厂的水处理中得到了广泛的应用，其能够将电厂生产过程中排出的废水进行有效处理，继而确保净化后的废水能够循环使用，同时还可对电厂其他环节产生的废水进行回收处理。这样不仅能够节省水资源，有效缓解我国淡水资源紧缺的现象，还能够大大减少电厂生产成本，促使电厂运行效率、处理效果得到显著提升。我国沿海地区的电厂对反渗透技术的应用比较普遍，其主要应用反渗透技术对海水资源进行处理，然后获得可使用的淡水资源，继而为电厂生产用水提供有效的支持。

4 电厂水处理中反渗透技术的应用分析

4.1 锅炉补给水的处理

反渗透技术应用于电厂的锅炉补给水处理中，主要是对锅炉补给水进行预脱盐处理，将反渗透技术融入脱盐系统中可促使水中的无机离子得到有效清除。虽然这种水处理方式可以获得较高的水质，不会对外界环境造成影响，但是需要较大的成本投入，所以此种水处理方式不符合经济性原则。现阶段，在锅炉补给水的处理中，将反渗透技术与混合离子交换脱盐工艺相融合，取得了显著的处理效果。整个反渗透水处理工艺主要涉及三个部分，即预处理系统、反渗透装置、处理系统，而过滤器主要设置于压力窗口之前，能够将水中存在的细小微粒有效清除，从而满足工艺运行所需的进水速度与进水量。反渗透系统还需要设置高压泵，从而保证反渗透装置运行所需的进水压力。在反渗透系统中，反渗透膜将电厂用水分隔成浓水、淡水两部分，通过阀门来控制水深的比例，继而保障水资源回收效率与脱盐效率符合规定的要求[1]。

在反渗透技术的应用过程中，最为常见的故障问题就是膜孔堵塞，其会对工艺出水的水质带来严重的影响。如果反渗透装置的半透膜发生堵塞，就会促使悬浮颗粒融入而影响系统的功能。因此，基于预处理工艺的实用性，按照电厂锅炉补给水工艺的水质，将过滤、超滤等工艺进行合理组合，并在水质处理过程中应用有效的添加剂，对于添加剂的投放要进行严格控制，同时要对水质进行严密检测，防止添加剂的应用对水质造成影响。

4.2 循环冷却排污水回收利用

电厂在生产过程中需要应用大量的循环冷却水，其在总用水量中所占的比例较大，所以回收利用循环冷却水，既可减少对水资源的过度消耗，还能节省运行成本。现阶段，人们的生态环保意识日益增强，国家相关部门对于工业废水排放制定了严格的标准，导致电厂水处理成本不断攀升。但是，反渗透技术处理后的水质完全符合循环冷却系统的要求，不仅有效地避免循环水水质出现浑浊，还能显著减少工艺所需的补水。电厂反渗透水处理与淡水净化处理相比成本较高，但是其能够降低水资源浪费，避免对外界环境造成污染，促使废水利用效率得到显著提升，不仅取得了巨大的经济效益，还能够获得显著的社会效益、生态效益[2]。

4.3 锅炉酸洗废液处理

当前，人们对电厂锅炉酸洗废液处理进行了深入研究，而反渗透技术常用三种膜体，即低压复合膜、海水膜、醋酸纤维素膜，笔者比较分析了其处理效果。在锅炉酸洗废液处理中，处理效果的高低排序依次为：海水膜、低压复合膜、醋酸纤维素膜，而海水膜在锅炉酸洗废液反渗透处理中最为适用。电厂锅炉酸洗废液处理中应用反渗透处理技术的实践表明，锅炉柠檬酸酸洗废液处理的有效方式为：应用反渗透技术对酸洗废液进行浓缩处理，当废水通过反渗透处理回收后，既要对剩余的浓缩液进行除铁处理，还要对喷雾进行干燥处理，并将柠檬酸钠盐进行有效的回收。这种处理方式能够有效解决锅炉酸冼废液污染问题，继而促使经济效益、社会效益、生态效益实现最大化。

5 电厂水处理中反渗透技术的应用要点

5.1 对运行条件进行控制

为了确保反渗透技术的脱盐率、出水率、回收率等符合规定的要求，电厂在工艺生产过程中应用膜元件时会严格设定限制条件。在水处理工艺运行过程中，电厂必须对工艺的性能及各项参数进行严密监控，同时相关操作人员要严格遵循各项操作准则，不可对操作条件进行随意更改。

5.2 反渗透前的有效过滤

电厂工艺生产环节应用的水资源多为废水，其中含有大量的悬浮物和有害杂质，所以在反渗透开始前进行过滤处理必不可少，从而对反渗透系统的出水水质进行严格、有效的控制，防止水中的杂质对系统膜体造成破坏，促使反渗透水处理效果能够达到预期标准。

5.3 定期清洗反渗透装置

即使在反渗透处理之前进行过滤，水中依然会存在些许杂质，久而久之便会积聚在反渗透装置中，不仅会对膜体造成严重腐蚀，还会对反渗透技术的效果产生影响。所以，必须定期对反渗透装置进行清理，通过合理的方式来有效除垢，这样既能够增强反渗透膜的使用性能，还能提升反渗透装置的耐久性。

5.4 合理保护反渗透装置

电厂反渗透系统在停运期间会囤积较多的废水，同时水中也会滋生大量微生物，继而影响反渗透膜的性能。所以，反渗透系统停运期间，要对其进行科学、有效的养护，最好对其进行彻底的清洁与消毒，同时合理设置反渗透系统温度，促使反渗透膜性能保持良好状态。

5.5 注意反渗透装置的操作

在水处理中应用反渗透技术，电厂不仅要对操作流程和工序进行严格要求，还要对操作人员进行科学的指导与规范。为此，日常要对操作人员进行技能培训，同时要注重员工职业道德的培养，要求员工在日常工作中兢兢业业、尽职尽责，防止因操作失误给反渗透处理带来阻碍，继而对电厂的正常运营造成严重损失。

6 结语

电厂水处理一直都是生产过程中至关重要的一个环节，它是应对当前资源紧缺、环境污染的一项重要举措，应用反渗透技术时，初始水处理效果非常凸显。但是在反渗透装置长期、连续运行的过程中，出水水质必然会产生一定的变化，所以基于反渗透技术的合理操作，人们要对膜体进行有效的维护和管理，促使反渗透技术发挥更高的效用。