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摘要：众所周知，电厂制水系统是电厂安全生产的一个极其重要的生产环节，该系统能否安全、高效、稳定运行，直接关系到电厂全厂能否实现安全生产的问题。大屯发电厂二分厂化学水处理采用陶氏公司生产的BW30-365FR抗污染膜和BW30LE-440超低压膜的反渗透装置，本文主要分析了反渗透装置的原理、优点及其在化学水处理运行中存在的问题和注意事项。
关键词：反渗透；应用；问题；处理
一、前言
大屯发电厂二分厂位于江苏省沛县北部，是大屯煤电公司自备热电厂。锅炉补给水系统采用全新的绿色环保新工艺—全膜法进行除盐处理，这个“全膜法”工艺是一个“物理”的净化过程，它高效、环保，并且在投资、运行、维护方面拥有诸多优势，设计出力为2×60m3/h。其处理水源由原来的地下水改用经大屯煤电公司中心污水厂深度处理后的中水，备用水源为约60米深的地下深井水。原水经降低浊度后，通过增压泵进入盘式过滤器+超滤+一、二级反渗透+EDI系统。该工艺以盘式过滤器和超滤系统等作为预处理，保证后续系统的进水要求；一级反渗透和二级反渗透装置为预脱盐系统，保证了EDI除盐系统的进水要求；EDI装置为精脱盐系统，保证出水水质达标。整个系统采用PLC自动控制，从波节管换热器、盘式过滤器、超滤装置、RO装置、EDI装置以及各种工艺泵均由PLC自动操作，可实现手动/自动切换，由各个水箱的高低液位控制各单元设备的启停。
由于机组担负着大屯煤电公司南部电网负荷，并承担着中心区及新城嘉苑冬季供暖任务，因此，在每年的11月～3月份期间，机组需要大量锅炉补给水。众所周知，电厂制水系統是电厂安全生产的一个极其重要的生产环节，该系统能否安全、高效、稳定运行，直接关系到电厂全厂能否实现安全生产的问题。而反渗透装置在整个制水系统中起着承上启下、举足轻重的作用。
二、反渗透在化学水处理中的应用
（一）反渗透原理
反渗透装置是目前国际上最先进的脱盐设备，是上世纪九十年代发展起来的一种膜分离技术，这是由于随着人们对环保意识的增强，为了减少对环境的污染，采用反渗透技术进行水处理要比离子交换水处理节约酸碱90%以上。因此，逐渐取代原来的离子交换技术。反渗透系统主要去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子以及前阶段未去除的小颗粒等，其主要利用半透膜的渗透原理，即将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧，这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生压力H，从而抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透，渗透的自然趋势被压力H所抵消而达到平衡，这一平衡压力H称为渗透压。在这种情况下，如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水份就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧（盐水一侧浓度就增大，即浓缩），上述现象就是水的反渗透（RO）处理的基本原理。如图所示：
由反渗透元件组成的装置为反渗透装置。本厂化学水处理系统中一级反渗透采用陶氏公司BW30-365FR抗污染膜，二级反渗透膜采用陶氏公司BW30LE-440超低压膜，膜组件均按一级两段方式排列。单套一级反渗透装置有98支膜元件，分别装在4根压力容器中，呈9﹕5排列，每根压力容器装有7支膜。单套二级反渗透装置有9根压力容器（6﹕3排列），每根压力容器装有6支膜，二级浓水全部回用（回到一级RO前）。反渗透装置在除盐系统中属关键设备，可减轻后续电除盐设备的运行负荷。
（二）反渗透优点：
反渗透技术与离子交换法相比具有以下几个优点：
a.产水水质好：反渗透技术是膜分离技术的一种，它不仅可以脱盐，使电导率达到使用要求，而且可以除去水中的微量有机物及Si02等微粒，而离子交换法对上述微粒去除率很低，因此反渗透法出水水质优于离子交换法出水水质。
b.制水成本低：反渗透法制纯水成本约为离子交换法制纯水成本的三分之二。
c.操作简便、工人劳动强度小、清洗周期长、基本无环境污染：工人每天操作反渗透设备很轻松，克服了离子交换法生产纯水需要大量的酸、碱溶液，保护了工人的身体健康，避免了大量的环境污染。
d.出水水质稳定：反渗透法制纯水基本是物理过程，离子交换法制纯水是化学过程。当离子交换树脂中的有效官能团接近枯萎时，水质迅速变差，就需要再生了。而反渗透不存在这个问题，即使运行时间很长，只是产水量下降，水质
三、无大的变化。当原水电导率升高时，离子交换树脂很快就要再生，但反渗透仍可运行，水质仍然达到标准。
反渗透在运行中出现的问题及对策
反渗透运行一段时间后，难免会在膜表面上积累一些有機物、金属氧化物及胶体等，必须进行清除。清除的方法有低压水冲洗法和化学药剂清洗法。低压水清洗是除去膜表面上的污物，化学药剂清洗是除去膜上的金属氧化物和有机物等。随着运行时间的延长，总会受到一定程度的污染，即使采用了比较有效的清洗方法，仍难免使膜的性能衰退，反渗透出力将会有所下降。因此，在使用反渗透设备时，除了注意膜的维护和保养外，还应注意以下事项：
1、原水预处理。为了避免堵塞反渗透，要做好原水的预处理工作，特别注意污染指数的合格，同时还应进行杀菌以防止微生物的滋生。我厂采用盘式过滤器和超滤系统等作为预处理，将超滤出水ph控制在6.5～8.5，浊度<1.0NTU、SDI<4、余氯≦0.10mg/L，保证反渗透进水水质合格。
在反渗透设备运行中，要维持合适的操作压力，一般情况下，增加压力会使产水量增大，但过大又会使膜压实。反渗透系统在投运及停运时必须严格按照操作程序执行，防止急启急停压力冲击，运行过程中保证加入的还原剂、阻垢剂以及碱量达标，否则长时间在非正常介质环境下运行会对膜本身造成不可逆转损伤。
防止浓差极化。由于浓差极化会使盐水的渗透压加大，有效推动力减小，造成透水速度和除盐率下降，另外还可能引起某些微溶性盐类在膜表面上析出，因此在运行中应采用高速水流速，保持盐水侧的水流呈紊流状态，尽量减少浓差极化。
做好停运保养工作。当停运膜系统时，本厂采用反渗透产水低压冲洗设备600S，以便将高含盐量的浓水从膜元件内置换掉，延长膜的使用周期。短期停运（一周内），必须24小时进行一次低压冲洗，防止微生物在膜元件内滋生。长期停运（超过一周），必须采用化学药品封存，封存前应对膜元件进行化学清洗。
膜的化学清洗。一般当反渗透的产水量明显减少，表明膜结垢或污染，应进行化学清洗。本厂3～6个月清洗一次或在每年供暖之前对反渗透设备进行一次化学清洗，以保证在供暖期间水处理系统安全运行。
结论
综上所述，若要求在化学水处理运行中反渗透装置的出力和出水水质稳定，就必须保证前期预处理出水水质合格以及反渗透在运行中和停运后注意操作和保养，才能保证反渗透出水水质达标，以便后续制备质量合格、数量充足的除盐水，确保机组的安全经济运行。
参考文献
[1] 张爱敏 《电厂化学设备运行》 中国电力出版社 2005年4月
[2] 周柏青，陈志和 《热力发电厂水处理》 中国电力出版社 2010年6月
关键词：反渗透；应用；问题；处理
一、前言
大屯发电厂二分厂位于江苏省沛县北部，是大屯煤电公司自备热电厂。锅炉补给水系统采用全新的绿色环保新工艺—全膜法进行除盐处理，这个“全膜法”工艺是一个“物理”的净化过程，它高效、环保，并且在投资、运行、维护方面拥有诸多优势，设计出力为2×60m3/h。其处理水源由原来的地下水改用经大屯煤电公司中心污水厂深度处理后的中水，备用水源为约60米深的地下深井水。原水经降低浊度后，通过增压泵进入盘式过滤器+超滤+一、二级反渗透+EDI系统。该工艺以盘式过滤器和超滤系统等作为预处理，保证后续系统的进水要求；一级反渗透和二级反渗透装置为预脱盐系统，保证了EDI除盐系统的进水要求；EDI装置为精脱盐系统，保证出水水质达标。整个系统采用PLC自动控制，从波节管换热器、盘式过滤器、超滤装置、RO装置、EDI装置以及各种工艺泵均由PLC自动操作，可实现手动/自动切换，由各个水箱的高低液位控制各单元设备的启停。
由于机组担负着大屯煤电公司南部电网负荷，并承担着中心区及新城嘉苑冬季供暖任务，因此，在每年的11月～3月份期间，机组需要大量锅炉补给水。众所周知，电厂制水系統是电厂安全生产的一个极其重要的生产环节，该系统能否安全、高效、稳定运行，直接关系到电厂全厂能否实现安全生产的问题。而反渗透装置在整个制水系统中起着承上启下、举足轻重的作用。
二、反渗透在化学水处理中的应用
（一）反渗透原理
反渗透装置是目前国际上最先进的脱盐设备，是上世纪九十年代发展起来的一种膜分离技术，这是由于随着人们对环保意识的增强，为了减少对环境的污染，采用反渗透技术进行水处理要比离子交换水处理节约酸碱90%以上。因此，逐渐取代原来的离子交换技术。反渗透系统主要去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子以及前阶段未去除的小颗粒等，其主要利用半透膜的渗透原理，即将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧，这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生压力H，从而抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透，渗透的自然趋势被压力H所抵消而达到平衡，这一平衡压力H称为渗透压。在这种情况下，如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水份就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧（盐水一侧浓度就增大，即浓缩），上述现象就是水的反渗透（RO）处理的基本原理。如图所示：
由反渗透元件组成的装置为反渗透装置。本厂化学水处理系统中一级反渗透采用陶氏公司BW30-365FR抗污染膜，二级反渗透膜采用陶氏公司BW30LE-440超低压膜，膜组件均按一级两段方式排列。单套一级反渗透装置有98支膜元件，分别装在4根压力容器中，呈9﹕5排列，每根压力容器装有7支膜。单套二级反渗透装置有9根压力容器（6﹕3排列），每根压力容器装有6支膜，二级浓水全部回用（回到一级RO前）。反渗透装置在除盐系统中属关键设备，可减轻后续电除盐设备的运行负荷。
（二）反渗透优点：
反渗透技术与离子交换法相比具有以下几个优点：
a.产水水质好：反渗透技术是膜分离技术的一种，它不仅可以脱盐，使电导率达到使用要求，而且可以除去水中的微量有机物及Si02等微粒，而离子交换法对上述微粒去除率很低，因此反渗透法出水水质优于离子交换法出水水质。
b.制水成本低：反渗透法制纯水成本约为离子交换法制纯水成本的三分之二。
c.操作简便、工人劳动强度小、清洗周期长、基本无环境污染：工人每天操作反渗透设备很轻松，克服了离子交换法生产纯水需要大量的酸、碱溶液，保护了工人的身体健康，避免了大量的环境污染。
d.出水水质稳定：反渗透法制纯水基本是物理过程，离子交换法制纯水是化学过程。当离子交换树脂中的有效官能团接近枯萎时，水质迅速变差，就需要再生了。而反渗透不存在这个问题，即使运行时间很长，只是产水量下降，水质
三、无大的变化。当原水电导率升高时，离子交换树脂很快就要再生，但反渗透仍可运行，水质仍然达到标准。
反渗透在运行中出现的问题及对策
反渗透运行一段时间后，难免会在膜表面上积累一些有機物、金属氧化物及胶体等，必须进行清除。清除的方法有低压水冲洗法和化学药剂清洗法。低压水清洗是除去膜表面上的污物，化学药剂清洗是除去膜上的金属氧化物和有机物等。随着运行时间的延长，总会受到一定程度的污染，即使采用了比较有效的清洗方法，仍难免使膜的性能衰退，反渗透出力将会有所下降。因此，在使用反渗透设备时，除了注意膜的维护和保养外，还应注意以下事项：
1、原水预处理。为了避免堵塞反渗透，要做好原水的预处理工作，特别注意污染指数的合格，同时还应进行杀菌以防止微生物的滋生。我厂采用盘式过滤器和超滤系统等作为预处理，将超滤出水ph控制在6.5～8.5，浊度<1.0NTU、SDI<4、余氯≦0.10mg/L，保证反渗透进水水质合格。
在反渗透设备运行中，要维持合适的操作压力，一般情况下，增加压力会使产水量增大，但过大又会使膜压实。反渗透系统在投运及停运时必须严格按照操作程序执行，防止急启急停压力冲击，运行过程中保证加入的还原剂、阻垢剂以及碱量达标，否则长时间在非正常介质环境下运行会对膜本身造成不可逆转损伤。
防止浓差极化。由于浓差极化会使盐水的渗透压加大，有效推动力减小，造成透水速度和除盐率下降，另外还可能引起某些微溶性盐类在膜表面上析出，因此在运行中应采用高速水流速，保持盐水侧的水流呈紊流状态，尽量减少浓差极化。
做好停运保养工作。当停运膜系统时，本厂采用反渗透产水低压冲洗设备600S，以便将高含盐量的浓水从膜元件内置换掉，延长膜的使用周期。短期停运（一周内），必须24小时进行一次低压冲洗，防止微生物在膜元件内滋生。长期停运（超过一周），必须采用化学药品封存，封存前应对膜元件进行化学清洗。
膜的化学清洗。一般当反渗透的产水量明显减少，表明膜结垢或污染，应进行化学清洗。本厂3～6个月清洗一次或在每年供暖之前对反渗透设备进行一次化学清洗，以保证在供暖期间水处理系统安全运行。
结论
综上所述，若要求在化学水处理运行中反渗透装置的出力和出水水质稳定，就必须保证前期预处理出水水质合格以及反渗透在运行中和停运后注意操作和保养，才能保证反渗透出水水质达标，以便后续制备质量合格、数量充足的除盐水，确保机组的安全经济运行。
参考文献
[1] 张爱敏 《电厂化学设备运行》 中国电力出版社 2005年4月
[2] 周柏青，陈志和 《热力发电厂水处理》 中国电力出版社 2010年6月