反渗透水处理技术在电厂中应用

第一篇：反渗透水处理技术在电厂中应用

反渗透水处理技术在电厂中应用研究探讨

关键词：反渗透，化学清洗，双层滤料过滤器

反渗透(RO)作为一种简易、实用的水处理方式在电厂应用中已由全套进口逐步发展到国产化，其设计和运行也从原来的照抄照搬到国内独立完成。可以说在国内的电站水处理行业，对RO的应用已积累了相当的经验。但是我国电力行业还没有一套完整的关于RO设计、施工和运行的规程。RO用户虽然众多，但管理上不统一，并且在设备及技术上受制于外国膜制造公司。为从根本上扭转这一局面，以国内RO应用情况为依据，完善出一套适合我国国情的RO设计、施工和运行方案是当务之急。

笔者调研了国内RO用户的应用状况，结合应用中出现的问题，通过对比分析，就系统中几个环节提出自己的看法与认识。RO水处理方式是通过给水加压使水分子通过膜元件，把溶解盐类的水化离子或大分子阻留在浓水侧。因水质浓缩，为防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等难溶物质结垢要有加酸系统和阻垢剂加药系统；为保证RO入水不损坏膜元件，前面有预处理；后面可加离子交换(IEX)以进一步提高水质标准。RO单元应包括:保安过滤器、高压泵、RO膜组件、化学清洗系统、加药系统、检测仪表及连接管线、辅助安全系统等设备。其典型系统见图1。

实际应用中，电站RO脱盐系统回收率大都为75%；常见的两段系统，前后段膜元件比例约为2：1，三段系统则前后段膜元件比例约为3：2，RO单元差别不大。其他方面因原水条件、出力、出水水质等要求不同会有较大差别，因此RO的设计、施工与运行不可千篇一律，其各个环节值得探讨研究。1 预处理部分的几点建议

尽管在RO入口前有保安过滤器(又称精密过滤器或5μ过滤器)以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70%以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。

1)对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器(一般为无烟煤和石英砂)值得推广。华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。

2)预处理中加药的选择:预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如:使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。

3)活性炭过滤器的作用:活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，如:杨树浦电厂、宝钢电厂、郑热五期等均如此。

上海石洞口电厂虽为CA膜，但预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO入口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO入口水质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为诫。

4)保安过滤器运行良好的重要性:保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤元为一次性，运行费用高，但效果好。国内电厂中后期投产的郑热六期、石洞口二厂、外高桥电厂、北京三热及衡水电厂的RO系统中均采用此种保安过滤器。尤其是石洞口二厂应用国内滤元，费用低而且运行良好，值得推广。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电厂每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。2 RO附属系统的再讨论 2.1 RO系统加酸量

RO系统加酸调节入口水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行PH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5.5左右，对于TFC膜则在6～7左右(不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别)。对于RO用户应根据实践经验进行调整，如上海石洞口二厂(采用聚酰氨复合膜)RO入口PH值为5.7，运行情况较好。但是PH值如果调得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。

为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至可以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。2.2 阻垢剂的必要性

加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨在防止CaCO3等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户在实际运行中都没有加，但却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好，可以大胆地不上阻垢剂加药系统。2.3 关于冲洗系统

国外资料报导，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质含盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入口冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如军粮城电厂原设计有，但投产以来没有用淡水冲洗，情况良好。笔者认为在RO设计时，如果水源水质良好(含盐量低)，应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足RO膜元件的要求。2.4 关于化学清洗

如果RO运行正常，每年只须化学清洗一两次。华东地区五个RO用户(除宝钢外)均选择临时接管的清洗办法。其它地区应用固定清洗系统的用户也很少。从实用性和经济性来看

第二篇：电厂水处理中的反渗透技术

电厂水处理中的反渗透技术

摘要：反渗透指的主要是利用膜分离技术对水加以处理，其具备脱盐率较高、适用性强以及环保等特点，已经在很多行业得到了广泛的应用，而反渗透技术应用的核心在于反渗透膜，它是由一种高分子材料所制作而成的，具备选择性的半透性薄膜。能够实现在外加压力的作用之下，让溶液当中的水分跟一些组分形成选择性透过的现象，继而实现纯化、分离以及浓缩的目的。反渗透技术在电厂的水处理方面的应用能够得到较好的效果，实现了对水资源的节约和对环境的保护。本文首先对反渗透膜技术的原理以及特征进行了陈述，继而分析了在电厂水处理当中对反渗透技术的实际应用，最后探讨了反渗透技术的应用注意事项。关键词：电厂 水处理 反渗透技术 应用

1、反渗透的原理

反渗透就是利用足够的压力让溶液当中的溶剂通过反渗透膜，继而分离出来，方向跟渗透的方向是相反的，应该利用比渗透压大的反渗透法实施分离、提纯以及浓缩溶液。因为反渗透膜上的孔径特别小，所以对其加以应用能够很好的将水里的溶解盐和胶体、细菌、病毒以及一些有机物等加以去除。反渗透膜最为主要的分离对象是溶液当中的离子，不需要应用任何的化学物质就能够实现对水中盐分有效的脱除，除盐率基本可以达到百分之九十八以上。

2、反渗透技术的特征

反渗透技术是应用反渗透的原理实现了对溶液的净化以及浓缩，它所具备的分离特性巨鼎了它所具备的特征有以下几个方面：①反渗透技术所呈现的自动化程度较高，它产生的能耗在各种出来方法中较低，主要的原因在于水处理过程所应用的推动力是水的压力。在常温且不出现相变的情况之下，就能够是喜爱呢对溶剂跟溶质之间的分离，有效成分的损失量极小，非常合适应用在对热敏物质加以分离和浓缩的工作当中。而且跟有相变化分离法比较所形成的能耗比较低。②无需采取再生措施，因为其处理过程属于物理反应，不会应用到化学物质，产品不会受到污染。③反渗透膜所具备的性质及其稳定，在应用过程当中不会出现相态达的变化，是在常温条件下进行的，而且杂质的去除率非常高。④反渗透设备能够实现对多种原水的适用，设备整体构造较为简单，而且操作起来也比较方便，适应性极强，处理规模具有一定弹性，并且不管是连续作业还是间歇作业都可以。⑤能够实现较好的经济效益。反渗透系统在运行过程中所产生的费用很低，并且能够实现在短时间之内回收投资。

3、电厂水处理当中对反渗透技术的实际应用 3.1循环冷却排污水的回收以及利用

火电厂中使用的循环冷却水占据电厂总体耗水量的百分之七十左右，所以对其加以回收和利用具有非常重要的现实意义，能够实现对有限水资源的节约。近些年来，国家对于环保方面的要求在逐渐升高，对于废水排放的相关指标设置也越来越严格，这就致使电厂在对废水加以处理的过程中所产生的成本大幅度提升。而反渗透技术的应用能够实现对废水的再利用，结合电厂各种设备实际的运行状况，利用反渗透技术进行处理，得到的水能够应用在循环冷却水的补充水当中，同时具备安全可靠的特性。在利用了反渗透技术之后，循环水所呈现的水质实现了明显的好转，浑浊度大幅下降，而且补水量也得到了明显的降低。不过现在对反渗透技术对水加以处理会产生较大的成本，资金投入明显大于从自然水体中取水而净化的方法，不过因为它能够同时对废水加以处理，是环境成本的投入得以下降，对水资源也形成了一定的节约，所以其综合成本的呈现是比较明显的，达成了经济效益、社会效益以及环境效益的高度统一。3.2锅炉酸洗的废液处理

笔者利用对电厂内过滤酸洗废液实施的处理加以模拟实验的研究，利用反渗透技术以及循环的模式对低压复合膜、醋酸纤维素膜以及海水膜三种反渗透膜所能达到了处理效果加以具体的比较和分析，继而得到了以下结论：这三种反渗透膜中表现效果最好的是海水膜，所以说最为适合对锅炉的酸洗废液加以反渗透处理的是海水膜，应用的处理方式是循环的方式。经过对反渗透技术应用在电厂的锅炉酸洗废液加以处理上，能够达到非常好的效果，实现了预期目标的实现。对锅炉中柠檬酸的酸洗废液加以处理的最好的方式为：就爱过你酸洗废液先加以反渗透浓缩的处理之后，能够达到排放或者是回收利用它的浓缩液，经过除铁之后喷雾干燥，继而实现柠檬酸钠盐的回收。该处理工艺的应用可以很好的将锅炉中酸洗废液对环境造成污染的情况加以解决，同时具备非常良好的社会效益以及经济效益。3.3废水的综合处理

对电厂的废水加以综合处理时一项系统性的工程，主要包含废水的回收以及处理两个重要的部分，而反渗透技术则是应用在了对废水加以处理的过程当中，对所回收的生活污水、凝结水、酸碱废水以及场地冲洗用水等，它们的混合水基本上是呈现酸性，继而通过弱酸处理之后就能够实现对其加以反渗透的处理，而经过此项处理之后的水源能够实现直接的应用。继而实现了电厂内部废水的零排放，这个方法的应用不仅降低了电场的用水需求，对电厂水资源的循环往复利用极为有利，继而使企业实现了可持续发展。

4、反渗透技术的应用注意事项 4.1装置选择

在对反渗透膜的原件加以选择的时候，应该考虑到进水水质所呈现的特点，在将其应用在废水的处理工作当中的时候，因该利用抗污染膜，亦或是利用一些其它的处理污染措施。设计的水温对于产水量所形成的影响是比较大的，所配置的膜元件水量要确保在所设计的最低水温环境中运行的时候，产水量能够达到所设计的数量。对常规的反渗透水加以处理的装置在设计使用的时候，反渗透本体的初始运行所具备的最大进水压应该比1.5兆帕小。而在对海水淡化的反渗透装置加以设计应用的时候，反渗透本体的初始运行所呈现的最大进水压要比6.9兆帕小。对过滤器滤芯所设计的过滤速度不应该太大，如果能够长期处在正常运行的情况之下，对滤芯加以更换的周期应该不高于三个月。4.2反渗透装置在运行过程中的性能参数

度常规的反渗透问题加以分析，反渗透装置处在运行状态时所呈现的运行参数（脱盐率以及回收率等）应该符合合同中的要求，通常情况之下在第一年所呈现的脱盐率应该大于百分之九十八，而回收率要大于百分之七十五。而产水量应该符合一定水温条件之下的国家标准，并且阀门开关要较为灵活。结束语：

总而言之，电力行业是为人们日常生活提供优质电能的基础性行业，对人们生活水平的提升以及国民经济的增长都具有非常重要的现实意义。而反渗透技术在电厂水处理工作当中的应用形成了很好的效果，即减少了环境污染的出现，还实现了对水资源的节约。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进技术和理念加以借鉴，与我国电厂水处理的实际状况加以充分的结合，继而实现反渗透技术所应用材料成本的降低，继而实现反渗透技术在我们国家电厂当中的普遍应用，实现电厂经济效益和社会效益的双丰收，实现可持续发展的目标贡献出自己应有的力量。参考文献：

[1]牛如清，齐晓辉.电厂水处理中反渗透技术的研究、应用与维护[J].化学工程与装备，2017，(02)：235-236+248.[2]张耀江.反渗透技术在电厂水处理的应用探讨[J].中国高新技术企业，2015，(09)：51-52.[3]李栋.反渗透技术在电厂水处理中的试验研究[D].华北电力大学（河北），2010.

第三篇：关于电厂水处理中反渗透的化学清洗

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关于电厂水处理中反渗透的化学清洗

关于电厂水处理中反渗透的化学清洗

【摘要】随着我国科学技术的快速发展，特别是近几年来，反渗透作为一种新型的水处理设备，以其高效、稳定、自动化程度高越来越受到人们的关注，但反渗透使用中仍存在一些问题，膜性能受外界条件影响明显，容易受到污染，而有效的化学清洗将对延长膜寿命及反渗透运行发挥重要作用。

【关键词】反渗透膜；电厂；水处理；处理方法 ；工作原理

一、关于反渗透膜的工作原理及特点概述

1.反渗透膜的工作原理

反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。反渗透装置主要由高压泵、反渗透膜和控制部分组成，高压泵对源水加压，除水分子可以透过RO膜外，水中的其它物质（矿物质、有机物、微生物等）几乎都被拒于膜外，无法透过RO膜而被高压浓水冲走。

2.反渗透技术的特点

第一、反渗透的脱盐率高，单只膜的脱盐率可达99%，单级反渗透系统脱盐率一般可稳定在90%以上，双级反渗透系统脱盐率一般可稳定在98%以上。

第二、由于反渗透能有效去除细菌等微生物、有机物，以及金属元素等无机物，出水水质极大地优于其它方法。

第三、反渗透制纯水运行成本及人工成本低廉，减少环境污染。

第四、减缓了由于源水水质波动而造成的产水水质变化，从而有利于生产中水质的稳定，这对纯水产品质量的稳定有积极的作用。

第五、可大大减少后续处理设备的负担，从而延长后续处理设备的使用寿命。

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二、反渗透在电厂化学水处理中出现的问题以及化学清洗方法

1.反渗透在应用过程中出现的问题

以广州市旺隆热电有限公司为例由有机物造成的反渗透系统故障占全部系统故障的 60-80%，污染源的主要途径：

（1）进水污染

该公司反渗透进水水源为市政自来水经超滤后出水，水质比较理想，但是部分真菌类采用孢子繁殖，虽然在超滤进水前市政自来水已进行了加氯杀菌，部分真菌类孢子可能处于假死状态进入反渗透内部，在反渗透进水管加入还原剂去除水中余氯的处理，从反渗透给水泵至反渗透出水这段管道内没有抑制细菌等微生物生长的氧化性杀菌剂的存在，给厌氧性真菌等其他微生物制造了良好的生存条件，使真菌等微生物在这些部位迅速繁殖、生长。

（2）保安过滤器滋生微生物

反渗透前置保安过滤器是进反渗透前最后一道过滤设备，其过滤精度只有 5μm，截污能力较强，当截留下来的物质聚集在一起的时候就成为了微生物滋生的理想环境，其他同类型设备也多次出现由于保安过滤器内部滋生异物对反渗透产生影响的情况。在打开该公司保安过滤器后，存在大量与反渗透膜中相同的异物，整体滤芯成暗红色，并且检查发现原本固定作用的螺母锈蚀严重，真菌类物质随着进水进入反渗透本体，在反渗透内部大量滋生影响设备运行。

（3）药物对系统影响

此种影响性最小，但也不能排除，在整体系统检查时发现从反渗透给水泵前系统并未发现其他异物（超滤水箱底部存在一定泥沙可能 为系统投运初期残留），反渗透加药点全部设在反渗透给水泵之后，从反渗透给水泵后异物明显增多。由于该公司使用的药剂都为厂家提供的反渗透专用药剂，具体是否存在影响厂家并未给出明确答复，药物影响应该较小。

2.关于反渗透膜的化学清洗方法

还是以该公司#1渗透清洗方法为例

（1）非氧化性杀菌剂清洗

将反渗透清洗水箱排干、冲洗干净，进水至液位2.0m，加4L非

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氧化性杀菌剂，循环均匀（注：室温，不用加热），将#1反渗透内的水排干后，用反渗透清洗水箱的清洗液循环清洗#1反渗透一段1小时，然后循环清洗一、二段2小时，停下浸泡。

（2）碱洗

将反渗透清洗水箱的水排干、冲洗干净后，然后入水至2.0m，加入 20～22瓶500g的C.P级氢氧化钠、3Kg十二烷基苯磺酸钠和1包（25kg）的EDTA二钠，调节PH值在11～12之间，循环均匀，加热严格控制清洗液的温度控制在35～38?C。将#1反渗透内的水排干后，用反渗透清洗水箱的清洗液循环清洗#1反渗透一段2小时，然后循环清洗一、二段2小时，停下浸泡。2小时后，再次用反渗透清洗水箱的清洗液循环清洗#1反渗透一段2小时，然后循环清洗一、二段2小时，停下浸泡。注意：循环期间严格控制清洗液的温度控制在35～38?C；碱洗期间，清洗液不换。

（3）酸洗

将反渗透清洗水箱排干，用水冲洗干净后，进水至液位2.0m，加约50Kg（2包）柠檬酸，循环均匀，用C.P级HCl调节清洗液的PH在2.0～2.5之间，加热严格控制清洗液的温度控制在35～38?C。将#1反渗透内的水排干，并冲洗干净后，用反渗透清洗水箱的清洗液循环清洗#1反渗透一段2小时，然后循环清洗一、二段2小时，停下浸泡，2小时后，再次用反渗透清洗水箱的清洗液循环清洗#1反渗透一段2小时，然后循环清洗一、二段2小时，用水冲洗干净可根据实际需要备用或投运。注意：循环期间严格控制清洗液的温度控制在35～38?C；酸洗期间，清洗液不换。

三、针对反渗透膜的化学清洗所提出的一些建议

1.对单一污染物的清洗，特别是对表面显示有机物污染的膜系统，采用EDTA碱洗与酸洗的复合清洗是必要的，只靠碱性配方清洗，效果难以凑效，实际上，较常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物，但下层可能是铁、铝等氧化物或硅酸盐垢。

2.采用静态浸泡与动态循环交替清洗，省时省力，效果较好。

3.膜厂家在清洗配方的推荐时，往往在碱洗时要求加入阴离子表面活性剂，以利于有机物的清洗，但在实际使用时，活性剂会产生大

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量的泡沫，碱清洗后管道及溶液箱的清洗时间较长，易引起交叉污染，清洗时尽量不要使用。

4.膜生物污染的积累会大量增加清洗次数和明显减少膜的性能，使用地表水作为水源的电厂，虽然定期再生及更换活性碳能一定程度上减小了膜的污染，但有机物的污染还是大大超出我们目前传统预处理设备的控制范围。因此使用更先进的预处理技术如超滤设备迫在眉睫，这可以大大保证反渗透系统的经济与安全性。

四、总结

随着反渗透膜性能的不断改进，反渗透的化学清洗方法也会继续完善和提高，同时反渗透技术也将会为越来越多的国内用户所接受，成为取代一级除盐的必然趋势。

参考文献

[1]褚彦杰.反渗透膜污染分析、预测及恢复研究[D].北京交通大学，2011年

[2]韩爽.反渗透膜污堵原因的分析及处理措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011年第09期

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第四篇：反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨

反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨 1 反渗透在电力行业中的应用

由于电力行业中电厂锅炉需用电导率＜0.2 μS/cm(电阻率＞5 MΩ·cm)，SiO2＜0.0 2 mg/L的补给水，而二级反渗透出水电导率一般大于1 μS/cm，故反渗透在电力行业一般用于锅炉补给水的预脱盐(一级脱盐)处理(见图1)。

图1 反渗透在电力行业的应用工艺

1.1 反渗透+电去离子脱盐系统

反渗透+电去离子(RO+EDI)脱盐系统是20世纪末发展起来的一种用于水处理的新型脱盐系统。该脱盐系统出水电导率一般为0.057～0.067 μS/cm(电阻率为15～17.5 MΩ·cm)，系统出水水质完全满足电厂锅炉补给水的要求，是一种环保型的脱盐系统。与传统离子交换相比，具有出水水质稳定、连续生产、使用方便、无人值守、不用酸碱、不污染环境、占地面积小、运行经济等优点。

由于RO+EDI脱盐系统具有一系列的优点，自从1986年EDI技术工业化以来，全世界已安装近2000套RO+EDI脱盐系统，尤其在制药、半导体、电力和表面冲洗等工业中得到了很大发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到了广泛的应用。目前，国内已有近百套RO+EDI脱盐系统装置在运行，个别电厂也已开始试用。在电力行业，RO+EDI脱盐系统极具发展前途，随着EDI设备的发展及投资费用的降低，该脱盐系统必将成为电厂锅炉补给水脱盐系统的主流。反渗透技术也将成为其他技术不可替代的一种预脱盐技术。

1.2 反渗透+混合离子交换脱盐系统

反渗透技术在反渗透+混合离子交换脱盐系统中的应用，起初是在电厂锅炉补给水离子交换脱盐系统改造中引入的。自从1934年发明离子交换树脂以来，离子交换技术就被应用到纯水制备方面，采用离子交换法可制得水质接近理论纯水的超纯水(电导率为0.055 μS/cm，电阻率为18.2 MΩ·cm)。但离子交换法却带来了树脂再生时产生的废酸碱造成的环境污染。反渗透技术的引入，使得废酸碱排放量与单用离子交换脱盐系统相比减少了90%，这是脱盐技术的一大进步。但近年来随着反渗透设备投资费用的降低，特别是1998年以后，国内大批电厂在原有离子交换脱盐系统改造中引入了反渗透技术，且有一种盲目跟上的趋势。笔者认为，反渗透技术的引入应结合本地区的水资源状况，原水水质特点并考虑制水成本，方可取得好的效果和收益。引入反渗透技术应考虑的因素

2.1 工程投资和制水成本的比较

本文结合中国铝业公司山东分公司自备电厂原离子交换脱盐系统引入反渗透技术的工程投资和制水成本的变化来说明这一问题。

2.1.1 工程投资(设备及安装工程费)的比较

同规模反渗透+混合离子交换脱盐系统与离子交换脱盐系统(复床)建筑工程费基本相当，仅设备费及安装工程费相差较大，根据本实例工程投资(静态投资)分析，反渗透+混合离子交换脱盐系统设备及安装工程费每m3水投资不低于4.33万元人民币，离子交换脱盐系统(复床)设备及安装工程费每m3水投资不高于2.56万元人民币。对于产水量为200 m3/h脱盐系统，反渗透+混合离子交换脱盐系统工程投资不小于986万元人民币，而离子交换脱盐系统(复床)工程投资一般在630万元人民币左右。2.1.2 制水成本的比较

对同一种原水，离子交换脱盐系统与反渗透+混合离子交换脱盐系统的制水成本是不同的。该公司自备电厂原离子交换脱盐系统为复床(强酸氢型阳离子交换器+强碱氢氧型阴离子交换器)+混合离子交换器，产水能力为200 m3/h，系统进水含盐量为630 mg/L。2001年10月引入反渗透技术，形成反渗透+混合离子交换脱盐系统。现将系统改造前后相关运行情况及制水成本分别列于表1，表2，表3(表中物料的价格以32%的HCl 530元/t，31%的烧碱530元/t，电费0.44元/(kW·h)，原水 3元/m3，阻垢剂8万元/t计)。

从表中可以看出，系统改造后对于离子交换部分可以大大提高树脂的再生周期，降低了酸、碱耗量。但经统计，系统改造后每年各项费用增加160.56万元，制水成本增加0.92元/m 3。比原系统的运行成本增加了约20%，分析原因主要有以下几个方面。

(1)反渗透系统能耗较高。原水需用高压泵升压后送入反渗透装置，能耗较高。目前，国内用于非高含盐量水的反渗透脱盐系统其电耗不低于1.6 kW·h/m3，而国内已有的海水反渗透淡化系统电耗为5～6 kW·h/m3。且国内用于非高含盐量水的反渗透脱盐系统一般没有采取浓水能量回收措施(能量透平装置或压力转换器)，造成能量极大浪费。

(2)阻垢剂费用较高。反渗透装置浓水含盐量一般为原水含盐量的4倍，为防止浓水端出现诸如CaCO3，CaSO4浓度积大于其平衡溶解度指数时结晶析出而损坏膜元件，一般均在反渗透装置之前设置了阻垢剂投加装置。现国内常用的King Lee, Flocon, Argo等公司的阻垢剂均为进口产品，价格为8万元/t左右。

(3)水利用率较低。反渗透装置的水利用率一般为75%，同时其对进水水质要求较高(SDI≤5)，致使原水预处理难度加大，这进一步降低了整套脱盐系统的水利用率，增加了原水耗量。

(4)清洗维修费用较大。保安过滤器滤芯在正常工作情况下，可维持3～4个月的使用寿命，需定期更换。反渗透膜组件受污染时，需进行化学清洗。2.2 结合原水水质的特点选择

在电厂锅炉补给水脱盐系统中，是否在离子交换脱盐系统前引入反渗透预脱盐，应结合本地区的水资源状况及原水水质特点来决定。

(1)当原水含盐量不大于1000 mg/L时，采用复床+混合离子交换脱盐是比较经济合理的。对于这种水，树脂再生周期一般不小于10 h，再生操作劳动强度及再生频率也是可以接受的。若采用自动控制，离子交换脱盐将是一种最佳的选择。如果引入反渗透预脱盐，必将使后续离子交换脱盐系统再生周期极长，使其接近零负荷运行，造成投资加大，制水成本偏高。

(2)如原水含盐量为1000～4000 mg/L，预脱盐是否采用反渗透法需与电渗析法进行经济比较确定。

(3)如原水含盐量大于4000 mg/L且水质满足反渗透进水水质要求时，引入反渗透预脱盐是一种经济合理的方案。结语

反渗透是一种先进的脱盐技术，它具有脱盐率高、自控程度强等优点，在海水淡化、苦咸水脱盐、纯水制备等方面得到了广泛的应用。其与EDI配合，组成反渗透+电去离子脱盐系统，在电力行业将有广阔的发展前景。但由于其运行费用较高，在电厂锅炉补给水中反渗透+混合离子交换脱盐系统的应用应结合原水水质的情况并考虑制水成本来选择，否则盲目选用势必造成经济损失。

第五篇：电厂化学水处理技术应用分析

电厂化学水处理技术分析

摘要：为了保证电厂运行的经济性、安全性，需要我们对化学水处理的重要性有一个正确的认识。电厂中的热力设备在运行过程中所需要的水只有经过化学处理后才能进行应用，从而防止热力设备发生结垢、腐蚀等情况。通过文献的查阅总结了国内外电厂化学水处理技术主要的发展特点以及趋势，从水处理的工艺、水处理的监控技术等等方面对电厂化学水处理技术的发展和运用进行了阐述。

关键词：电厂；化学水处理；技术

前言

随着我国能源行业的不断前进与深入的发展，大型的机组规模也在不断扩大，机组的参数和容量等必然是一个不断提高的趋势，这也导致电厂化学水处理系统发生巨大的变化。而电厂运行的安全性与化学水处理系统是有直接联系的，因为电厂中的热力设备会受到自然水中某些物质的作用后产生有害成分，从而使设备腐蚀、结垢，导致不同程度的破坏，因此自然水必须经过相应的工序处理后才能被电厂利用，这一套处理工序即是电厂化学水处理系统。

一、当今电厂化学水处理技术的发展特点

1、以环保和节能为导向环保观念已深入大家心中，随着环境保护意识的不断提高，减少水处理过程中产生的污染，尽量不使用或者少量的使用化学品已经成为一个趋势。绿色的水处理概念已经广泛的被大家接受。“少排放、零排放”、“少清洗、零清洗”也就成为了锅炉水的发展方向。

2、以生产集中化控制手段

传统的生产控制采用了模拟盘，而现在的趋势是集中化控制，即将电厂中所有化学水处理的子系统合为一套控制系统，取消了模拟盘，采用了PCL、上位机2 级控制结构，并且利用PLC对各个系统中设备进行数据采集、控制，上位机、PCL之间通过数据通信接口进行了通信。各个子系统以局域网总线形式集中的联接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理系统集中监视、操作、自动控制。

3、检测方法趋于科学化

随着技术的发展，化学检测、诊断技术进一步的得到了提高，其方式也日趋科学化。化学诊断实现从事后分析到事前防范转变，实现从手工分析到在线诊断转变，实现从微量分析到痕量分析转变。所有的转变，为预防事故发生、保证机组安全稳定运行提供有力保障。

4、工艺多元化

传统电厂水处理工艺以混凝过滤、离子交换、磷酸铵盐处理等为主。当前，电厂的水处理技术出现多元化的特点。随化工材料的技术不断进步与发展，膜处理技术也开始广泛应用在水质处理当中，离子的交换树脂种类、使用的条件、范围也有了较大进展，粉末树脂在凝结水的处理中也同样发挥着积极作用。

5、设备集中化布置

传统电厂化学水处理系统包括净水的预处理、锅炉补给水的处理、凝结水精的处理、汽水取样的监测分析、加药的、综合水泵房、循环水的加氯、废水的及污水处理等系统。它存在占地的面积较大、生产的岗位较分散、管理的不便等等问题。现在，为了优化水处理整体流程，设备布置也发生了变化，其以紧凑、立体、集中构型来代替平面、松散、点状构型。节约占地面积、厂房空间，提高设

备的综合利用率，并且方便运行的管理。

二、化学水处理对电厂锅炉能效的影响

水是电厂锅炉热传导的重要介质,因而工业锅炉水处理在保障锅炉高效、经济、安全、运行中具有重要地位。水处理不当造成的水质问题往往会引发锅炉结垢、腐蚀以及排污率增大等现象,导致锅炉热效率下降,而锅炉热效率每个百分点的下降都会增加对应比例的能耗。结垢会极大降低锅炉传热性能,造成锅炉出力、蒸汽品质的下降,通常而言1mm结垢会造成3%~5%的燃煤损失;其次,锅炉排污率的影响也很大。排污率每增长1%,就会造成燃料损耗增长0.3%~1%（根据锅炉蒸发量不同而改变）,锅炉能效严重受限;再次,汽水共腾造成的蒸汽含盐量上升也会造成设备损害及锅炉能耗的增加。

三、电厂化学水处理系统的管理体制现状 当前国家一再的倡导节能减排，所以在电厂的化学处理过程中也要充分的响应国家号召，在处理中以循环利用为目标，达到节约水资源的目的，有效的提高水资源的利用率。在当前科学技术快速发展的今天，在化学水处理方式上我们需要引入先进的技术，这样就能够实现水处理理论和手段的多样化。目前传统的水处理方式方法已无法满足当前电厂快速发展过程中对水的需求，而对当前电厂发展过程中对化学水的需求量的增加，则需要充分加大对高科技的利用率，利用先进的处理手段，来满足当前设备对化学水的需求。利用先进的化工材料技术手段，再利用实践中的经验，两者相结合来以各种水体的问题进行有效的处理，这样不仅有效的减轻了水处理过程中工作程度的冗杂，同时还能够保证水处理系统可以发挥其最大的效果，有效的保证水的质量。

四、PLC 总体操控体系

PLC 的操控体系网络运用矢量星型网络结构，以 1000MB 速度的 TCP 光缆用以太网完成信息传导与数据传递的过程。在控制室内部设置 3 台具有相同功作性能的操作员站点，通过冗余以太网对网络内部的任一个的系统对工作过程进行即时监控。1 号和 2 号机组水凝精需在处理的控制室内各设置 1 整套操作人员的站点，1 号和 2号机组凝结水精需对处理处要通过光纤与化学水相结合，同时控制系统联网。网络连接装备采用矢量以太网交换系统，中枢交换机联网操作员点与数据库中枢和分控制系统，同时利用网关和 cis 还有全程辅助流水线控制体系的网络连接。化学水操控系统网络在锅炉补给水操控点与其他机组凝结水处的控制中枢设立对网络交换装备。在锅炉补给处的水车间内部设置一个化学水控制系统的集中控制室。

五、FCS 技术在化学水系统中的应用

以现场总线为纽带，把单个分散的化水系统的测量控制设备变成网络节点，使它们连接成可以相互沟通信息、共同完成检测控制任务的网络系统与控制系统，实现汽水取样，自动加药，水处理等整个系统的各项功能。目前发电厂中其相应的化学水处理系统设备分布过散、自动加药、汽水取样、监控常规测点过多等现状，FCS 技术凭借其全数字化，全开放性，全分散性，并可相互操作性为主要技术特点，对于发电企业中水处理系统的设备分散性现状具有非常适合的应对特性。作为高科技迅速发展的必然趋势，FCS 在化水运行及其它辅助系统的广泛应用中，对电厂的整体控制水平的提高有着不可估量的作用，目前我国部分电厂早已开始实施并投入到运行当中。这个系统理论上是将原有操控系统分解后重新构建而成的。改良后的效果很明显，突出特点是每一个控制终点精确度都大大提高，从而让系统的整体自动化水平有了很大的提升，人为干扰因素大幅度减

少，可以实现系统无人化运行，同时也使生产成本大大降低。在改造完成后其可靠性与自动运行速度都有显著的提升，设备的管理水平也相应提高。

六、化学水处理中膜技术的运用 在传统的化学水处理当中，特别是电厂锅炉补给水的处理，存在着较多的手段，通常情况下会经过过滤-软化-分离等一系列的过程，而在这个过程中，每一项工艺都是会应用到酸碱再生树脂，从而实现性能的恢复，所以在整个过程中会有酸碱化学污水的排放，而其工艺较为复杂，不仅需要大量的劳动力，而且处理起来也有一定的难度，需要占较大的面积及投入较高的成本才能完成。膜分离技术是近几年才开始采用的化学水处理技术，其较传统工艺相比具有较多的优点。利用膜分离技术则可以有效的将传统水处理技术的弊端进行克服，不需要占有大面积的地方，整个过程都是自动化控制，劳动强度较小，最重要的一点即是在整个处理的过程中都没有酸碱废液排出，对环境的污染极小，同时在处理过程中实现了高效率低能耗，同时有效的保证水质的质量。

结束语：

电厂在社会发展中具有非常重要的意义，我国电厂水的处理还是存在很多的不足，与先进国家相比还是存在很大差距的，在我国社会迅速发展的今天，水处理已是一个需要重视的关键性的问题了，所以通过合理的运用电厂化学水处理系统，可以有效的保证水质的质量，同时保证电厂的正常生产经营，并能够有效的提高电厂化学水处理的效率，保证电厂经济效益的实现。

参考文献

[1]许阳.PLC 控制在电厂化学水处理系统中的应用[J].科技情报开发与经济，2014年

[2]戴云松，卢素焕，张振声.火电厂生活污水处理新技术[J].电力情报，2014年 [3]苗若栋.电厂化学水处理系统的特点与发展趋势[J].中国化工贸易，2014年

姓名：贾峰

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