反滲透水處理技術在電廠中應用研究探討
 

摘要：電力行業(yè)應用反滲透水處理技術曰益廣泛，我國急需完善出一套適合國情的反滲透設計、安裝調(diào)試及運行規(guī)程。結(jié)合國內(nèi)電廠反滲透技術應用的狀況和一些經(jīng)驗，重點對反滲透預處理部分和附屬系統(tǒng)提出了新的看法與認識?；趶V泛的調(diào)研和運行試驗的驗證，提出預處理部分應推廣使用雙層濾料過濾器，對活性炭過濾器的使用提出了看法；并對預處理中加藥的選擇和保安過濾器的運行進行了研究探討。RO附屬系統(tǒng)則結(jié)合國內(nèi)反滲透用戶的實踐經(jīng)驗，對加酸系統(tǒng)、阻垢劑加藥、沖洗系統(tǒng)、化學清洗等方面進行總結(jié)研究。
   
反滲透(RO)作為一種簡易、實用的水處理方式在電廠應用中已由全套進口逐步發(fā)展到國產(chǎn)化，其設計和運行也從原來的照抄照搬到國內(nèi)獨立完成?？梢哉f在國內(nèi)的電站水處理行業(yè)，對RO的應用已積累了相當?shù)慕?jīng)驗。但是我國電力行業(yè)還沒有一套完整的關于RO設計、施工和運行的規(guī)程。RO用戶雖然眾多，但管理上不統(tǒng)一，并且在設備及技術上受制于外國膜制造公司。為從根本上扭轉(zhuǎn)這一局面，以國內(nèi)RO應用情況為依據(jù)，完善出1套適合我國國情的RO設計、施工和運行方案是當務之急。實際應用中，電站RO脫鹽系統(tǒng)回收率大都為75%，常見的兩段系統(tǒng)，前后段膜元件比例約為2：1，三段系統(tǒng)則前后段膜元件比例約為3：2，RO單元差別不大。其他方面因原水條件、出力、出水水質(zhì)等要求不同會有較大差別，因此RO的設計、施工與運行不可千篇一律，其各個環(huán)節(jié)值得探討研究

1．預處理部分的幾點建議
   
盡管在RO入口前有保安過濾器(叉稱精密過濾器或5 過濾器)以保證膜元件不被劃傷或污堵，但前面的預處理系統(tǒng)合理設計與平穩(wěn)運行對RO至關重要。國內(nèi)電廠RO應用事故中70%以上與預處理有關。通過調(diào)研提出以下建議。
   
1．1對于地表水源的RO脫鹽系統(tǒng)，兩層濾料過濾器(一般為無煙煤和石英砂)值得推廣 華東地區(qū)五個RO用戶均采用此設備，華北有RO水處理系統(tǒng)的電廠雙層濾料過濾器的用戶也不少。兩層濾料過濾器截污能力大，運行周期長，運行中水頭損失增長較慢，實踐中應用效果良好，保證了RO入口水符合要求。
   
1．2預處理中加藥的選擇：預處理中加入各種混凝劑，可以除去水中懸浮物，膠體等雜質(zhì)。但如果不根據(jù)水源實情，一味地添加，不僅改善不了水質(zhì)，相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質(zhì)，而使水中帶入對RO膜元件有害的物質(zhì)。國內(nèi)電廠RO事故中以此為因的不乏其例。輕則減短膜元件壽命，重則使部分膜元件報廢。同時藥劑之間的兼容性也不容忽視。如：使用六偏或聚丙烯酸為阻垢劑時，則混凝過程中不應使用陽離子型聚電解質(zhì)作助凝劑。
  
1．3活性炭過濾器的作用：活性炭可以除去水中有機物、余氯等有害于膜元件的雜質(zhì)。對于CA膜，因其耐氯性強，抗有機污染性差，為防止微生物應在前處理中加入CL2或N a O CL，一股不再加活性炭過濾，國內(nèi)許多RO用戶，預處理中加有活性炭過濾。結(jié)果為保證RO人口水含有一定余氯，不得不 二次加氯；對于TFC膜，怕CL2，而耐有機污染能力稍強，常加活性炭過濾以使RO人口水余氯為零。因此維護活性炭過濾器的正常運行十分關鍵。如某電廠RO系統(tǒng)由于活性炭運行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且實測中沒有活性炭過濾已能保證RO人口水質(zhì)，使得活性炭過濾不僅形同虛設，反而成為事故的潛在隱患。另外，對于活性炭濾料的選擇應注重實用效果，有些RO用戶由于活性炭過濾器濾料的因素而出現(xiàn)運行事故應引以為誡。

l.4保安過濾器運行良好的重要性：保安過濾器主要目的是為保證RO進水不損壞膜組件，按運行方式可分為反洗型和不可反洗型。不可反洗 濾元為一次性，運行費用高，但效果好。而國內(nèi)早期投產(chǎn)的電廠，保安過濾器多為可反洗型，操作上復雜些。例如寶鋼電廠由于預處理欠佳，須每天反洗一次，而且還定期超聲波清洗，石洞口電』 每周反洗一次，運行較好。但是，對于復合膜，不允許含余氯。保安過濾器則成為系統(tǒng)中細菌滋生及污物沉積的主要隱患。因此，濾元使用時間不宜過長，并且可以選擇較高的濾速，建議采用l 5 t/(h ，1TI )濾元過濾面積，以便減少更換周期。這樣，每次更換濾元的數(shù)量少，同時降低投資，防止了細菌滋生等隱患。

2．RO附屬系統(tǒng)的再討論

2．1RO系統(tǒng)加酸量
   
RO系統(tǒng)加酸凋節(jié)入i71水PH值，其劑量不僅要保證防止CaCO3垢，還要考慮膜元件的最佳運行PH值。對于CA膜其最佳運行PH值在5．5左右，對于TFC膜則在6～7左右(不同公司的膜的最佳運行PH值范圍有所差別)。對于RO用戶應根據(jù)實踐
經(jīng)驗進行調(diào)整，如上海石洞口二廠(采用聚酰氰復合膜)RO入口PH值為5．7，運行情況較好。但是PH值如果凋得過低，不僅浪費酸，而且對膜性能的發(fā)揮不利。
   
為了保證RO系統(tǒng)的實際運行，根據(jù)用戶水質(zhì)特點及設備情況，甚至町以不加酸。如衡水電廠采用少加酸、不加阻垢劑的方式，不但降解了過去的污染，而且目前運行穩(wěn)定，帶來很大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

2．2阻垢劑的必要性
   
加阻垢劑如六偏磷酸鈉，旨 防止CaCO 等物質(zhì)結(jié)垢。如果水質(zhì)良好，完全可以不加阻垢劑。RO水處理系統(tǒng)的大部分用戶證實際運行中都沒有加，f日卻都有此加藥系統(tǒng)。這不能否認在一定程度上造成資金占用，因此在RO設計中對于確實水質(zhì)良好， 可以大膽地不上阻垢劑加藥系統(tǒng)。

2．3莢于沖洗系統(tǒng)
   
國外資料報導，500×10-6以下含鹽量的水質(zhì)可以用原水沖洗，即低壓沖洗而不再另加沖洗設備，如果水質(zhì)岔鹽量較高則必須用RO出水沖洗，需專門配置RO沖洗系統(tǒng)。實際上，許多電廠全套引進國外設備，有沖洗系統(tǒng)且為程序控制，即RO停運后自動由淡水箱送水入RO入Ll沖洗一段時間。這些電廠多數(shù)并沒有投運此系統(tǒng)。如果水源水質(zhì)良好(含鹽量低)，應省去額外的沖洗系統(tǒng)。低壓沖洗即可滿足R O膜元件的要求。

2.4關于化學清洗
   
如果RO運行正常，每年只須化學清洗一兩次。至于有些電廠由于運行不好而頻繁清洗RO，把清洗改為固定管路，應屬例外，筆者認為不值得推廣。針對不同的情況，使用不同的清洗配方，清洗液多采用檸檬酸為主要成分，也有用鹽酸和十二烷基磺酸鈉。針對已嚴重污堵膜元件的清洗，應以試驗為依據(jù)，如某電廠RO調(diào)試后，脫鹽率及出力下降，預處理沒過關而使膜元件污堵，采用臨時接管清洗。先用0．2%H CI 清洗，洗出物透明，認為沒有CaCO3等垢#后用堿洗，配方為EDTA(O．1%)+N a0 H(0．1%)，調(diào)PH=12，最高溫度為30~C，循環(huán)清洗，效果很好，使RO運行正常；再如衡水電廠，膜元件嚴重污堵后，常規(guī)清洗方案均不奏效，經(jīng)摸索試驗，使用H，0，洗脫了污物，膜元件恢復出力。

3．結(jié)語
   
由于筆者對反滲透的認識還很浮淺，經(jīng)驗不多，許多觀點儀為一家之言，為了更快完善我國RO系統(tǒng)的應用，仍須進一步的調(diào)查和廣。泛討論，希望廣大學者不吝賜教。 

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