第一篇：反滲透水處理技術在電廠中應用

反滲透水處理技術在電廠中應用研究探討

關鍵詞：反滲透，化學清洗，雙層濾料過濾器

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展到國產化，其設計和運行也從原來的照抄照搬到國內獨立完成。可以說在國內的電站水處理行業，對RO的應用已積累了相當的經驗。但是我國電力行業還沒有一套完整的關于RO設計、施工和運行的規程。RO用戶雖然眾多，但管理上不統一，并且在設備及技術上受制于外國膜制造公司。為從根本上扭轉這一局面，以國內RO應用情況為依據，完善出一套適合我國國情的RO設計、施工和運行方案是當務之急。

筆者調研了國內RO用戶的應用狀況，結合應用中出現的問題，通過對比分析，就系統中幾個環節提出自己的看法與認識。RO水處理方式是通過給水加壓使水分子通過膜元件，把溶解鹽類的水化離子或大分子阻留在濃水側。因水質濃縮，為防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等難溶物質結垢要有加酸系統和阻垢劑加藥系統；為保證RO入水不損壞膜元件，前面有預處理；后面可加離子交換(IEX)以進一步提高水質標準。RO單元應包括:保安過濾器、高壓泵、RO膜組件、化學清洗系統、加藥系統、檢測儀表及連接管線、輔助安全系統等設備。其典型系統見圖1。

實際應用中，電站RO脫鹽系統回收率大都為75%；常見的兩段系統，前后段膜元件比例約為2：1，三段系統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，其各個環節值得探討研究。1 預處理部分的幾點建議

盡管在RO入口前有保安過濾器(又稱精密過濾器或5μ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合理設計與平穩運行對RO至關重要。國內電廠RO應用事故中70%以上與預處理有關。通過調研提出以下建議。

1)對于地表水源的RO脫鹽系統，兩層濾料過濾器(一般為無煙煤和石英砂)值得推廣。華東地區五個RO用戶均采用此設備，華北有RO水處理系統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。

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。但如果不根據水源實情，一味地添加，不僅改善不了水質，相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質，而使水中帶入對RO膜元件有害的物質。國內電廠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作助凝劑。

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。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ＮａＯCL，一般不再加活性炭過濾，國內許多RO用戶，如:楊樹浦電廠、寶鋼電廠、鄭熱五期等均如此。

上海石洞口電廠雖為CA膜，但預處理中加有活性炭過濾。結果為保證RO入口水含有一定余氯，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入口水余氯為零。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入口水質，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運行事故應引以為誡。

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了保證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。不可反洗型濾元為一次性，運行費用高，但效果好。國內電廠中后期投產的鄭熱六期、石洞口二廠、外高橋電廠、北京三熱及衡水電廠的RO系統中均采用此種保安過濾器。尤其是石洞口二廠應用國內濾元，費用低而且運行良好，值得推廣。而國內早期投產的電廠，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，石洞口電廠每周反洗一次，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15ｔ/(ｈ·ｍ2)濾元過濾面積，以便減少更換周期。這樣，每次更換濾元的數量少，同時降低投資，防止了細菌滋生等隱患。2 RO附屬系統的再討論 2.1 RO系統加酸量

RO系統加酸調節入口水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用戶應根據實踐經驗進行調整，如上海石洞口二廠(采用聚酰氨復合膜)RO入口PH值為5.7，運行情況較好。但是PH值如果調得過低，不僅浪費酸，而且對膜性能的發揮不利。

為了保證RO系統的實際運行，根據用戶水質特點及設備情況，甚至可以不加酸。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，而且目前運行穩定，帶來很大的經濟效益和環境效益。2.2 阻垢劑的必要性

加阻垢劑如六偏磷酸鈉，旨在防止CaCO3等物質結垢。如果水質良好，完全可以不加阻垢劑。RO水處理系統的大部分用戶在實際運行中都沒有加，但卻都有此加藥系統。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良好，可以大膽地不上阻垢劑加藥系統。2.3 關于沖洗系統

國外資料報導，500×10-6以下含鹽量的水質可以用原水沖洗，即低壓沖洗而不再另加沖洗設備，如果水質含鹽量較高則必須用RO出水沖洗，需專門配置RO沖洗系統。實際上，許多電廠全套引進國外設備，有沖洗系統且為程序控制，即RO停運后自動由淡水箱送水入RO入口沖洗一段時間。這些電廠多數并沒有投運此系統。如軍糧城電廠原設計有，但投產以來沒有用淡水沖洗，情況良好。筆者認為在RO設計時，如果水源水質良好(含鹽量低)，應省去額外的沖洗系統。低壓沖洗即可滿足RO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。華東地區五個RO用戶(除寶鋼外)均選擇臨時接管的清洗辦法。其它地區應用固定清洗系統的用戶也很少。從實用性和經濟性來看

第二篇：電廠水處理中的反滲透技術

電廠水處理中的反滲透技術

摘要：反滲透指的主要是利用膜分離技術對水加以處理，其具備脫鹽率較高、適用性強以及環保等特點，已經在很多行業得到了廣泛的應用，而反滲透技術應用的核心在于反滲透膜，它是由一種高分子材料所制作而成的，具備選擇性的半透性薄膜。能夠實現在外加壓力的作用之下，讓溶液當中的水分跟一些組分形成選擇性透過的現象，繼而實現純化、分離以及濃縮的目的。反滲透技術在電廠的水處理方面的應用能夠得到較好的效果，實現了對水資源的節約和對環境的保護。本文首先對反滲透膜技術的原理以及特征進行了陳述，繼而分析了在電廠水處理當中對反滲透技術的實際應用，最后探討了反滲透技術的應用注意事項。關鍵詞：電廠 水處理 反滲透技術 應用

1、反滲透的原理

反滲透就是利用足夠的壓力讓溶液當中的溶劑通過反滲透膜，繼而分離出來，方向跟滲透的方向是相反的，應該利用比滲透壓大的反滲透法實施分離、提純以及濃縮溶液。因為反滲透膜上的孔徑特別小，所以對其加以應用能夠很好的將水里的溶解鹽和膠體、細菌、病毒以及一些有機物等加以去除。反滲透膜最為主要的分離對象是溶液當中的離子，不需要應用任何的化學物質就能夠實現對水中鹽分有效的脫除，除鹽率基本可以達到百分之九十八以上。

2、反滲透技術的特征

反滲透技術是應用反滲透的原理實現了對溶液的凈化以及濃縮，它所具備的分離特性巨鼎了它所具備的特征有以下幾個方面：①反滲透技術所呈現的自動化程度較高，它產生的能耗在各種出來方法中較低，主要的原因在于水處理過程所應用的推動力是水的壓力。在常溫且不出現相變的情況之下，就能夠是喜愛呢對溶劑跟溶質之間的分離，有效成分的損失量極小，非常合適應用在對熱敏物質加以分離和濃縮的工作當中。而且跟有相變化分離法比較所形成的能耗比較低。②無需采取再生措施，因為其處理過程屬于物理反應，不會應用到化學物質，產品不會受到污染。③反滲透膜所具備的性質及其穩定，在應用過程當中不會出現相態達的變化，是在常溫條件下進行的，而且雜質的去除率非常高。④反滲透設備能夠實現對多種原水的適用，設備整體構造較為簡單，而且操作起來也比較方便，適應性極強，處理規模具有一定彈性，并且不管是連續作業還是間歇作業都可以。⑤能夠實現較好的經濟效益。反滲透系統在運行過程中所產生的費用很低，并且能夠實現在短時間之內回收投資。

3、電廠水處理當中對反滲透技術的實際應用 3.1循環冷卻排污水的回收以及利用

火電廠中使用的循環冷卻水占據電廠總體耗水量的百分之七十左右，所以對其加以回收和利用具有非常重要的現實意義，能夠實現對有限水資源的節約。近些年來，國家對于環保方面的要求在逐漸升高，對于廢水排放的相關指標設置也越來越嚴格，這就致使電廠在對廢水加以處理的過程中所產生的成本大幅度提升。而反滲透技術的應用能夠實現對廢水的再利用，結合電廠各種設備實際的運行狀況，利用反滲透技術進行處理，得到的水能夠應用在循環冷卻水的補充水當中，同時具備安全可靠的特性。在利用了反滲透技術之后，循環水所呈現的水質實現了明顯的好轉，渾濁度大幅下降，而且補水量也得到了明顯的降低。不過現在對反滲透技術對水加以處理會產生較大的成本，資金投入明顯大于從自然水體中取水而凈化的方法，不過因為它能夠同時對廢水加以處理，是環境成本的投入得以下降，對水資源也形成了一定的節約，所以其綜合成本的呈現是比較明顯的，達成了經濟效益、社會效益以及環境效益的高度統一。3.2鍋爐酸洗的廢液處理

筆者利用對電廠內過濾酸洗廢液實施的處理加以模擬實驗的研究，利用反滲透技術以及循環的模式對低壓復合膜、醋酸纖維素膜以及海水膜三種反滲透膜所能達到了處理效果加以具體的比較和分析，繼而得到了以下結論：這三種反滲透膜中表現效果最好的是海水膜，所以說最為適合對鍋爐的酸洗廢液加以反滲透處理的是海水膜，應用的處理方式是循環的方式。經過對反滲透技術應用在電廠的鍋爐酸洗廢液加以處理上，能夠達到非常好的效果，實現了預期目標的實現。對鍋爐中檸檬酸的酸洗廢液加以處理的最好的方式為：就愛過你酸洗廢液先加以反滲透濃縮的處理之后，能夠達到排放或者是回收利用它的濃縮液，經過除鐵之后噴霧干燥，繼而實現檸檬酸鈉鹽的回收。該處理工藝的應用可以很好的將鍋爐中酸洗廢液對環境造成污染的情況加以解決，同時具備非常良好的社會效益以及經濟效益。3.3廢水的綜合處理

對電廠的廢水加以綜合處理時一項系統性的工程，主要包含廢水的回收以及處理兩個重要的部分，而反滲透技術則是應用在了對廢水加以處理的過程當中，對所回收的生活污水、凝結水、酸堿廢水以及場地沖洗用水等，它們的混合水基本上是呈現酸性，繼而通過弱酸處理之后就能夠實現對其加以反滲透的處理，而經過此項處理之后的水源能夠實現直接的應用。繼而實現了電廠內部廢水的零排放，這個方法的應用不僅降低了電場的用水需求，對電廠水資源的循環往復利用極為有利，繼而使企業實現了可持續發展。

4、反滲透技術的應用注意事項 4.1裝置選擇

在對反滲透膜的原件加以選擇的時候，應該考慮到進水水質所呈現的特點，在將其應用在廢水的處理工作當中的時候，因該利用抗污染膜，亦或是利用一些其它的處理污染措施。設計的水溫對于產水量所形成的影響是比較大的，所配置的膜元件水量要確保在所設計的最低水溫環境中運行的時候，產水量能夠達到所設計的數量。對常規的反滲透水加以處理的裝置在設計使用的時候，反滲透本體的初始運行所具備的最大進水壓應該比1.5兆帕小。而在對海水淡化的反滲透裝置加以設計應用的時候，反滲透本體的初始運行所呈現的最大進水壓要比6.9兆帕小。對過濾器濾芯所設計的過濾速度不應該太大，如果能夠長期處在正常運行的情況之下，對濾芯加以更換的周期應該不高于三個月。4.2反滲透裝置在運行過程中的性能參數

度常規的反滲透問題加以分析，反滲透裝置處在運行狀態時所呈現的運行參數（脫鹽率以及回收率等）應該符合合同中的要求，通常情況之下在第一年所呈現的脫鹽率應該大于百分之九十八，而回收率要大于百分之七十五。而產水量應該符合一定水溫條件之下的國家標準，并且閥門開關要較為靈活。結束語：

總而言之，電力行業是為人們日常生活提供優質電能的基礎性行業，對人們生活水平的提升以及國民經濟的增長都具有非常重要的現實意義。而反滲透技術在電廠水處理工作當中的應用形成了很好的效果，即減少了環境污染的出現，還實現了對水資源的節約。相關從業人員應該積極探索，對國外的一些先進技術和理念加以借鑒，與我國電廠水處理的實際狀況加以充分的結合，繼而實現反滲透技術所應用材料成本的降低，繼而實現反滲透技術在我們國家電廠當中的普遍應用，實現電廠經濟效益和社會效益的雙豐收，實現可持續發展的目標貢獻出自己應有的力量。參考文獻：

[1]牛如清，齊曉輝.電廠水處理中反滲透技術的研究、應用與維護[J].化學工程與裝備，2017，(02)：235-236+248.[2]張耀江.反滲透技術在電廠水處理的應用探討[J].中國高新技術企業，2015，(09)：51-52.[3]李棟.反滲透技術在電廠水處理中的試驗研究[D].華北電力大學（河北），2010.

第三篇：關于電廠水處理中反滲透的化學清洗

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關于電廠水處理中反滲透的化學清洗

關于電廠水處理中反滲透的化學清洗

【摘要】隨著我國科學技術的快速發展，特別是近幾年來，反滲透作為一種新型的水處理設備，以其高效、穩定、自動化程度高越來越受到人們的關注，但反滲透使用中仍存在一些問題，膜性能受外界條件影響明顯，容易受到污染，而有效的化學清洗將對延長膜壽命及反滲透運行發揮重要作用。

【關鍵詞】反滲透膜；電廠；水處理；處理方法 ；工作原理

一、關于反滲透膜的工作原理及特點概述

1.反滲透膜的工作原理

反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術，其孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法透過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成，高壓泵對源水加壓，除水分子可以透過RO膜外，水中的其它物質（礦物質、有機物、微生物等）幾乎都被拒于膜外，無法透過RO膜而被高壓濃水沖走。

2.反滲透技術的特點

第一、反滲透的脫鹽率高，單只膜的脫鹽率可達99%，單級反滲透系統脫鹽率一般可穩定在90%以上，雙級反滲透系統脫鹽率一般可穩定在98%以上。

第二、由于反滲透能有效去除細菌等微生物、有機物，以及金屬元素等無機物，出水水質極大地優于其它方法。

第三、反滲透制純水運行成本及人工成本低廉，減少環境污染。

第四、減緩了由于源水水質波動而造成的產水水質變化，從而有利于生產中水質的穩定，這對純水產品質量的穩定有積極的作用。

第五、可大大減少后續處理設備的負擔，從而延長后續處理設備的使用壽命。

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二、反滲透在電廠化學水處理中出現的問題以及化學清洗方法

1.反滲透在應用過程中出現的問題

以廣州市旺隆熱電有限公司為例由有機物造成的反滲透系統故障占全部系統故障的 60-80%，污染源的主要途徑：

（1）進水污染

該公司反滲透進水水源為市政自來水經超濾后出水，水質比較理想，但是部分真菌類采用孢子繁殖，雖然在超濾進水前市政自來水已進行了加氯殺菌，部分真菌類孢子可能處于假死狀態進入反滲透內部，在反滲透進水管加入還原劑去除水中余氯的處理，從反滲透給水泵至反滲透出水這段管道內沒有抑制細菌等微生物生長的氧化性殺菌劑的存在，給厭氧性真菌等其他微生物制造了良好的生存條件，使真菌等微生物在這些部位迅速繁殖、生長。

（2）保安過濾器滋生微生物

反滲透前置保安過濾器是進反滲透前最后一道過濾設備，其過濾精度只有 5μm，截污能力較強，當截留下來的物質聚集在一起的時候就成為了微生物滋生的理想環境，其他同類型設備也多次出現由于保安過濾器內部滋生異物對反滲透產生影響的情況。在打開該公司保安過濾器后，存在大量與反滲透膜中相同的異物，整體濾芯成暗紅色，并且檢查發現原本固定作用的螺母銹蝕嚴重，真菌類物質隨著進水進入反滲透本體，在反滲透內部大量滋生影響設備運行。

（3）藥物對系統影響

此種影響性最小，但也不能排除，在整體系統檢查時發現從反滲透給水泵前系統并未發現其他異物（超濾水箱底部存在一定泥沙可能 為系統投運初期殘留），反滲透加藥點全部設在反滲透給水泵之后，從反滲透給水泵后異物明顯增多。由于該公司使用的藥劑都為廠家提供的反滲透專用藥劑，具體是否存在影響廠家并未給出明確答復，藥物影響應該較小。

2.關于反滲透膜的化學清洗方法

還是以該公司#1滲透清洗方法為例

（1）非氧化性殺菌劑清洗

將反滲透清洗水箱排干、沖洗干凈，進水至液位2.0m，加4L非

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氧化性殺菌劑，循環均勻（注：室溫，不用加熱），將#1反滲透內的水排干后，用反滲透清洗水箱的清洗液循環清洗#1反滲透一段1小時，然后循環清洗一、二段2小時，停下浸泡。

（2）堿洗

將反滲透清洗水箱的水排干、沖洗干凈后，然后入水至2.0m，加入 20～22瓶500g的C.P級氫氧化鈉、3Kg十二烷基苯磺酸鈉和1包（25kg）的EDTA二鈉，調節PH值在11～12之間，循環均勻，加熱嚴格控制清洗液的溫度控制在35～38?C。將#1反滲透內的水排干后，用反滲透清洗水箱的清洗液循環清洗#1反滲透一段2小時，然后循環清洗一、二段2小時，停下浸泡。2小時后，再次用反滲透清洗水箱的清洗液循環清洗#1反滲透一段2小時，然后循環清洗一、二段2小時，停下浸泡。注意：循環期間嚴格控制清洗液的溫度控制在35～38?C；堿洗期間，清洗液不換。

（3）酸洗

將反滲透清洗水箱排干，用水沖洗干凈后，進水至液位2.0m，加約50Kg（2包）檸檬酸，循環均勻，用C.P級HCl調節清洗液的PH在2.0～2.5之間，加熱嚴格控制清洗液的溫度控制在35～38?C。將#1反滲透內的水排干，并沖洗干凈后，用反滲透清洗水箱的清洗液循環清洗#1反滲透一段2小時，然后循環清洗一、二段2小時，停下浸泡，2小時后，再次用反滲透清洗水箱的清洗液循環清洗#1反滲透一段2小時，然后循環清洗一、二段2小時，用水沖洗干凈可根據實際需要備用或投運。注意：循環期間嚴格控制清洗液的溫度控制在35～38?C；酸洗期間，清洗液不換。

三、針對反滲透膜的化學清洗所提出的一些建議

1.對單一污染物的清洗，特別是對表面顯示有機物污染的膜系統，采用EDTA堿洗與酸洗的復合清洗是必要的，只靠堿性配方清洗，效果難以湊效，實際上，較常見的有機物污染物表層可見到膠體或微生物，但下層可能是鐵、鋁等氧化物或硅酸鹽垢。

2.采用靜態浸泡與動態循環交替清洗，省時省力，效果較好。

3.膜廠家在清洗配方的推薦時，往往在堿洗時要求加入陰離子表面活性劑，以利于有機物的清洗，但在實際使用時，活性劑會產生大

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量的泡沫，堿清洗后管道及溶液箱的清洗時間較長，易引起交叉污染，清洗時盡量不要使用。

4.膜生物污染的積累會大量增加清洗次數和明顯減少膜的性能，使用地表水作為水源的電廠，雖然定期再生及更換活性碳能一定程度上減小了膜的污染，但有機物的污染還是大大超出我們目前傳統預處理設備的控制范圍。因此使用更先進的預處理技術如超濾設備迫在眉睫，這可以大大保證反滲透系統的經濟與安全性。

四、總結

隨著反滲透膜性能的不斷改進，反滲透的化學清洗方法也會繼續完善和提高，同時反滲透技術也將會為越來越多的國內用戶所接受，成為取代一級除鹽的必然趨勢。

參考文獻

[1]褚彥杰.反滲透膜污染分析、預測及恢復研究[D].北京交通大學，2011年

[2]韓爽.反滲透膜污堵原因的分析及處理措施[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2011年第09期

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第四篇：反滲透技術在電廠水脫鹽系統中的應用探討

反滲透技術在電廠水脫鹽系統中的應用探討 1 反滲透在電力行業中的應用

由于電力行業中電廠鍋爐需用電導率＜0.2 μS/cm(電阻率＞5 MΩ·cm)，SiO2＜0.0 2 mg/L的補給水，而二級反滲透出水電導率一般大于1 μS/cm，故反滲透在電力行業一般用于鍋爐補給水的預脫鹽(一級脫鹽)處理(見圖1)。

圖1 反滲透在電力行業的應用工藝

1.1 反滲透+電去離子脫鹽系統

反滲透+電去離子(RO+EDI)脫鹽系統是20世紀末發展起來的一種用于水處理的新型脫鹽系統。該脫鹽系統出水電導率一般為0.057～0.067 μS/cm(電阻率為15～17.5 MΩ·cm)，系統出水水質完全滿足電廠鍋爐補給水的要求，是一種環保型的脫鹽系統。與傳統離子交換相比，具有出水水質穩定、連續生產、使用方便、無人值守、不用酸堿、不污染環境、占地面積小、運行經濟等優點。

由于RO+EDI脫鹽系統具有一系列的優點，自從1986年EDI技術工業化以來，全世界已安裝近2000套RO+EDI脫鹽系統，尤其在制藥、半導體、電力和表面沖洗等工業中得到了很大發展，同時在廢水處理、飲料及微生物等領域也得到了廣泛的應用。目前，國內已有近百套RO+EDI脫鹽系統裝置在運行，個別電廠也已開始試用。在電力行業，RO+EDI脫鹽系統極具發展前途，隨著EDI設備的發展及投資費用的降低，該脫鹽系統必將成為電廠鍋爐補給水脫鹽系統的主流。反滲透技術也將成為其他技術不可替代的一種預脫鹽技術。

1.2 反滲透+混合離子交換脫鹽系統

反滲透技術在反滲透+混合離子交換脫鹽系統中的應用，起初是在電廠鍋爐補給水離子交換脫鹽系統改造中引入的。自從1934年發明離子交換樹脂以來，離子交換技術就被應用到純水制備方面，采用離子交換法可制得水質接近理論純水的超純水(電導率為0.055 μS/cm，電阻率為18.2 MΩ·cm)。但離子交換法卻帶來了樹脂再生時產生的廢酸堿造成的環境污染。反滲透技術的引入，使得廢酸堿排放量與單用離子交換脫鹽系統相比減少了90%，這是脫鹽技術的一大進步。但近年來隨著反滲透設備投資費用的降低，特別是1998年以后，國內大批電廠在原有離子交換脫鹽系統改造中引入了反滲透技術，且有一種盲目跟上的趨勢。筆者認為，反滲透技術的引入應結合本地區的水資源狀況，原水水質特點并考慮制水成本，方可取得好的效果和收益。引入反滲透技術應考慮的因素

2.1 工程投資和制水成本的比較

本文結合中國鋁業公司山東分公司自備電廠原離子交換脫鹽系統引入反滲透技術的工程投資和制水成本的變化來說明這一問題。

2.1.1 工程投資(設備及安裝工程費)的比較

同規模反滲透+混合離子交換脫鹽系統與離子交換脫鹽系統(復床)建筑工程費基本相當，僅設備費及安裝工程費相差較大，根據本實例工程投資(靜態投資)分析，反滲透+混合離子交換脫鹽系統設備及安裝工程費每m3水投資不低于4.33萬元人民幣，離子交換脫鹽系統(復床)設備及安裝工程費每m3水投資不高于2.56萬元人民幣。對于產水量為200 m3/h脫鹽系統，反滲透+混合離子交換脫鹽系統工程投資不小于986萬元人民幣，而離子交換脫鹽系統(復床)工程投資一般在630萬元人民幣左右。2.1.2 制水成本的比較

對同一種原水，離子交換脫鹽系統與反滲透+混合離子交換脫鹽系統的制水成本是不同的。該公司自備電廠原離子交換脫鹽系統為復床(強酸氫型陽離子交換器+強堿氫氧型陰離子交換器)+混合離子交換器，產水能力為200 m3/h，系統進水含鹽量為630 mg/L。2001年10月引入反滲透技術，形成反滲透+混合離子交換脫鹽系統。現將系統改造前后相關運行情況及制水成本分別列于表1，表2，表3(表中物料的價格以32%的HCl 530元/t，31%的燒堿530元/t，電費0.44元/(kW·h)，原水 3元/m3，阻垢劑8萬元/t計)。

從表中可以看出，系統改造后對于離子交換部分可以大大提高樹脂的再生周期，降低了酸、堿耗量。但經統計，系統改造后每年各項費用增加160.56萬元，制水成本增加0.92元/m 3。比原系統的運行成本增加了約20%，分析原因主要有以下幾個方面。

(1)反滲透系統能耗較高。原水需用高壓泵升壓后送入反滲透裝置，能耗較高。目前，國內用于非高含鹽量水的反滲透脫鹽系統其電耗不低于1.6 kW·h/m3，而國內已有的海水反滲透淡化系統電耗為5～6 kW·h/m3。且國內用于非高含鹽量水的反滲透脫鹽系統一般沒有采取濃水能量回收措施(能量透平裝置或壓力轉換器)，造成能量極大浪費。

(2)阻垢劑費用較高。反滲透裝置濃水含鹽量一般為原水含鹽量的4倍，為防止濃水端出現諸如CaCO3，CaSO4濃度積大于其平衡溶解度指數時結晶析出而損壞膜元件，一般均在反滲透裝置之前設置了阻垢劑投加裝置。現國內常用的King Lee, Flocon, Argo等公司的阻垢劑均為進口產品，價格為8萬元/t左右。

(3)水利用率較低。反滲透裝置的水利用率一般為75%，同時其對進水水質要求較高(SDI≤5)，致使原水預處理難度加大，這進一步降低了整套脫鹽系統的水利用率，增加了原水耗量。

(4)清洗維修費用較大。保安過濾器濾芯在正常工作情況下，可維持3～4個月的使用壽命，需定期更換。反滲透膜組件受污染時，需進行化學清洗。2.2 結合原水水質的特點選擇

在電廠鍋爐補給水脫鹽系統中，是否在離子交換脫鹽系統前引入反滲透預脫鹽，應結合本地區的水資源狀況及原水水質特點來決定。

(1)當原水含鹽量不大于1000 mg/L時，采用復床+混合離子交換脫鹽是比較經濟合理的。對于這種水，樹脂再生周期一般不小于10 h，再生操作勞動強度及再生頻率也是可以接受的。若采用自動控制，離子交換脫鹽將是一種最佳的選擇。如果引入反滲透預脫鹽，必將使后續離子交換脫鹽系統再生周期極長，使其接近零負荷運行，造成投資加大，制水成本偏高。

(2)如原水含鹽量為1000～4000 mg/L，預脫鹽是否采用反滲透法需與電滲析法進行經濟比較確定。

(3)如原水含鹽量大于4000 mg/L且水質滿足反滲透進水水質要求時，引入反滲透預脫鹽是一種經濟合理的方案。結語

反滲透是一種先進的脫鹽技術，它具有脫鹽率高、自控程度強等優點，在海水淡化、苦咸水脫鹽、純水制備等方面得到了廣泛的應用。其與EDI配合，組成反滲透+電去離子脫鹽系統，在電力行業將有廣闊的發展前景。但由于其運行費用較高，在電廠鍋爐補給水中反滲透+混合離子交換脫鹽系統的應用應結合原水水質的情況并考慮制水成本來選擇，否則盲目選用勢必造成經濟損失。

第五篇：電廠化學水處理技術應用分析

電廠化學水處理技術分析

摘要：為了保證電廠運行的經濟性、安全性，需要我們對化學水處理的重要性有一個正確的認識。電廠中的熱力設備在運行過程中所需要的水只有經過化學處理后才能進行應用，從而防止熱力設備發生結垢、腐蝕等情況。通過文獻的查閱總結了國內外電廠化學水處理技術主要的發展特點以及趨勢，從水處理的工藝、水處理的監控技術等等方面對電廠化學水處理技術的發展和運用進行了闡述。

關鍵詞：電廠；化學水處理；技術

前言

隨著我國能源行業的不斷前進與深入的發展，大型的機組規模也在不斷擴大，機組的參數和容量等必然是一個不斷提高的趨勢，這也導致電廠化學水處理系統發生巨大的變化。而電廠運行的安全性與化學水處理系統是有直接聯系的，因為電廠中的熱力設備會受到自然水中某些物質的作用后產生有害成分，從而使設備腐蝕、結垢，導致不同程度的破壞，因此自然水必須經過相應的工序處理后才能被電廠利用，這一套處理工序即是電廠化學水處理系統。

一、當今電廠化學水處理技術的發展特點

1、以環保和節能為導向環保觀念已深入大家心中，隨著環境保護意識的不斷提高，減少水處理過程中產生的污染，盡量不使用或者少量的使用化學品已經成為一個趨勢。綠色的水處理概念已經廣泛的被大家接受。“少排放、零排放”、“少清洗、零清洗”也就成為了鍋爐水的發展方向。

2、以生產集中化控制手段

傳統的生產控制采用了模擬盤，而現在的趨勢是集中化控制，即將電廠中所有化學水處理的子系統合為一套控制系統，取消了模擬盤，采用了PCL、上位機2 級控制結構，并且利用PLC對各個系統中設備進行數據采集、控制，上位機、PCL之間通過數據通信接口進行了通信。各個子系統以局域網總線形式集中的聯接在化學主控制室上位機上，從而實現化學水處理系統集中監視、操作、自動控制。

3、檢測方法趨于科學化

隨著技術的發展，化學檢測、診斷技術進一步的得到了提高，其方式也日趨科學化。化學診斷實現從事后分析到事前防范轉變，實現從手工分析到在線診斷轉變，實現從微量分析到痕量分析轉變。所有的轉變，為預防事故發生、保證機組安全穩定運行提供有力保障。

4、工藝多元化

傳統電廠水處理工藝以混凝過濾、離子交換、磷酸銨鹽處理等為主。當前，電廠的水處理技術出現多元化的特點。隨化工材料的技術不斷進步與發展，膜處理技術也開始廣泛應用在水質處理當中，離子的交換樹脂種類、使用的條件、范圍也有了較大進展，粉末樹脂在凝結水的處理中也同樣發揮著積極作用。

5、設備集中化布置

傳統電廠化學水處理系統包括凈水的預處理、鍋爐補給水的處理、凝結水精的處理、汽水取樣的監測分析、加藥的、綜合水泵房、循環水的加氯、廢水的及污水處理等系統。它存在占地的面積較大、生產的崗位較分散、管理的不便等等問題。現在，為了優化水處理整體流程，設備布置也發生了變化，其以緊湊、立體、集中構型來代替平面、松散、點狀構型。節約占地面積、廠房空間，提高設

備的綜合利用率，并且方便運行的管理。

二、化學水處理對電廠鍋爐能效的影響

水是電廠鍋爐熱傳導的重要介質,因而工業鍋爐水處理在保障鍋爐高效、經濟、安全、運行中具有重要地位。水處理不當造成的水質問題往往會引發鍋爐結垢、腐蝕以及排污率增大等現象,導致鍋爐熱效率下降,而鍋爐熱效率每個百分點的下降都會增加對應比例的能耗。結垢會極大降低鍋爐傳熱性能,造成鍋爐出力、蒸汽品質的下降,通常而言1mm結垢會造成3%~5%的燃煤損失;其次,鍋爐排污率的影響也很大。排污率每增長1%,就會造成燃料損耗增長0.3%~1%（根據鍋爐蒸發量不同而改變）,鍋爐能效嚴重受限;再次,汽水共騰造成的蒸汽含鹽量上升也會造成設備損害及鍋爐能耗的增加。

三、電廠化學水處理系統的管理體制現狀 當前國家一再的倡導節能減排，所以在電廠的化學處理過程中也要充分的響應國家號召，在處理中以循環利用為目標，達到節約水資源的目的，有效的提高水資源的利用率。在當前科學技術快速發展的今天，在化學水處理方式上我們需要引入先進的技術，這樣就能夠實現水處理理論和手段的多樣化。目前傳統的水處理方式方法已無法滿足當前電廠快速發展過程中對水的需求，而對當前電廠發展過程中對化學水的需求量的增加，則需要充分加大對高科技的利用率，利用先進的處理手段，來滿足當前設備對化學水的需求。利用先進的化工材料技術手段，再利用實踐中的經驗，兩者相結合來以各種水體的問題進行有效的處理，這樣不僅有效的減輕了水處理過程中工作程度的冗雜，同時還能夠保證水處理系統可以發揮其最大的效果，有效的保證水的質量。

四、PLC 總體操控體系

PLC 的操控體系網絡運用矢量星型網絡結構，以 1000MB 速度的 TCP 光纜用以太網完成信息傳導與數據傳遞的過程。在控制室內部設置 3 臺具有相同功作性能的操作員站點，通過冗余以太網對網絡內部的任一個的系統對工作過程進行即時監控。1 號和 2 號機組水凝精需在處理的控制室內各設置 1 整套操作人員的站點，1 號和 2號機組凝結水精需對處理處要通過光纖與化學水相結合，同時控制系統聯網。網絡連接裝備采用矢量以太網交換系統，中樞交換機聯網操作員點與數據庫中樞和分控制系統，同時利用網關和 cis 還有全程輔助流水線控制體系的網絡連接。化學水操控系統網絡在鍋爐補給水操控點與其他機組凝結水處的控制中樞設立對網絡交換裝備。在鍋爐補給處的水車間內部設置一個化學水控制系統的集中控制室。

五、FCS 技術在化學水系統中的應用

以現場總線為紐帶，把單個分散的化水系統的測量控制設備變成網絡節點，使它們連接成可以相互溝通信息、共同完成檢測控制任務的網絡系統與控制系統，實現汽水取樣，自動加藥，水處理等整個系統的各項功能。目前發電廠中其相應的化學水處理系統設備分布過散、自動加藥、汽水取樣、監控常規測點過多等現狀，FCS 技術憑借其全數字化，全開放性，全分散性，并可相互操作性為主要技術特點，對于發電企業中水處理系統的設備分散性現狀具有非常適合的應對特性。作為高科技迅速發展的必然趨勢，FCS 在化水運行及其它輔助系統的廣泛應用中，對電廠的整體控制水平的提高有著不可估量的作用，目前我國部分電廠早已開始實施并投入到運行當中。這個系統理論上是將原有操控系統分解后重新構建而成的。改良后的效果很明顯，突出特點是每一個控制終點精確度都大大提高，從而讓系統的整體自動化水平有了很大的提升，人為干擾因素大幅度減

少，可以實現系統無人化運行，同時也使生產成本大大降低。在改造完成后其可靠性與自動運行速度都有顯著的提升，設備的管理水平也相應提高。

六、化學水處理中膜技術的運用 在傳統的化學水處理當中，特別是電廠鍋爐補給水的處理，存在著較多的手段，通常情況下會經過過濾-軟化-分離等一系列的過程，而在這個過程中，每一項工藝都是會應用到酸堿再生樹脂，從而實現性能的恢復，所以在整個過程中會有酸堿化學污水的排放，而其工藝較為復雜，不僅需要大量的勞動力，而且處理起來也有一定的難度，需要占較大的面積及投入較高的成本才能完成。膜分離技術是近幾年才開始采用的化學水處理技術，其較傳統工藝相比具有較多的優點。利用膜分離技術則可以有效的將傳統水處理技術的弊端進行克服，不需要占有大面積的地方，整個過程都是自動化控制，勞動強度較小，最重要的一點即是在整個處理的過程中都沒有酸堿廢液排出，對環境的污染極小，同時在處理過程中實現了高效率低能耗，同時有效的保證水質的質量。

結束語：

電廠在社會發展中具有非常重要的意義，我國電廠水的處理還是存在很多的不足，與先進國家相比還是存在很大差距的，在我國社會迅速發展的今天，水處理已是一個需要重視的關鍵性的問題了，所以通過合理的運用電廠化學水處理系統，可以有效的保證水質的質量，同時保證電廠的正常生產經營，并能夠有效的提高電廠化學水處理的效率，保證電廠經濟效益的實現。

參考文獻

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