反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用

楊秀麗

摘 要：反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用不僅實現(xiàn)了廢水的重復(fù)利用，同時也降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的盈利能力，在電廠水處理中可以進行大力推廣。本文首先概述了反滲透技術(shù)的基本原理，接著就其在電廠水處理中的應(yīng)用以及相關(guān)的優(yōu)缺點進行了分析，并對反滲透技術(shù)在電廠水處理中需要注意的問題展開了論述，希望通過文章的分析與研究，實現(xiàn)該技術(shù)的全面普及和推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：反滲透；電廠水處理；反滲透原理；廢水利用；水處理系統(tǒng)；反滲透裝置

對于反滲透的研究始于20世紀50年代初，當時一位美國的科學(xué)家通過對海鷗進行解剖，試著解釋海鷗能夠飲用高濃度海水這一現(xiàn)象。這位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種膜結(jié)構(gòu)存在于海鷗的體內(nèi)，其在外力的作用下能夠析出高濃度海水中的淡水，給海鷗飲用。此膜質(zhì)結(jié)構(gòu)在后來被稱作半透膜，而水分從高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移的這種現(xiàn)象則被稱為反滲透。

1 反滲透的基本原理

能夠分離鹽分的膜，可稱之為半透膜；只允許溶劑自動通過，溶質(zhì)不能通過的膜稱為理想的半透膜，在半透膜的兩側(cè)分別放置濃度不同的兩種溶液，溶劑將自動通過半透膜從濃度低的一側(cè)流向濃度高的一側(cè)，這個過程稱之為滲透。如果將滲透過程中所用溶劑改成純水，所用溶質(zhì)改為鹽分，并將其用理想狀態(tài)下的半透膜隔離，純水側(cè)的低濃度的水會自動通過半透膜流向高濃度鹽水側(cè)，使鹽水側(cè)的水位不斷上升，當其水位上升到一定程度，水位將保持不變。此時通過半透膜的水流量為零，并達到水動態(tài)平衡，半透膜兩側(cè)水位相對應(yīng)的壓力差即為該過程的滲透壓。在此動態(tài)平衡的基礎(chǔ)上向鹽水側(cè)施加一種外界壓力，當外界壓力的值大于滲透壓時，鹽水中的水將會通過半透膜流入純水側(cè)，這個過程稱之為反滲透。

2 反滲透的預(yù)處理

所謂反滲透預(yù)處理就是將給水在進入反滲透裝置之前進行一系列處理，使其進水水質(zhì)滿足反滲透進水水質(zhì)指標的要求。反滲透裝置穩(wěn)定運行取決于其進入反滲透裝置的水是否滿足反滲透進水水質(zhì)指標，簡言之就是反滲透的預(yù)處理能否滿足其進水指標，對反滲透的運行年數(shù)、反滲透出水水量以及反滲透出水水質(zhì)起著決定性的作用。

3 反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用

3.1 循環(huán)冷卻排污水回收利用

在火力發(fā)電廠發(fā)電的過程中，循環(huán)冷卻水占總耗水量的2/3，所以循環(huán)冷卻用水的回收利用對于節(jié)水有著非常重要的意義。伴隨生態(tài)文明建設(shè)的提出，人們對于環(huán)保有了越來越高的要求，廢水的排放指標也變得尤為嚴格，這就明顯增加了電廠廢水處理的成本。而應(yīng)用反滲透技術(shù)后，能夠使廢水變廢為寶。由多年的工作經(jīng)驗可知，廢水在經(jīng)過反滲透技術(shù)處理之后，可以滿足循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的相關(guān)水質(zhì)要求，同時安全可靠。反滲透技術(shù)的應(yīng)用，使循環(huán)水水質(zhì)得到明顯好轉(zhuǎn)，并且渾濁度也有明顯的降低，同時還大大減少了補水量。盡管目前采用反滲透技術(shù)對電廠水進行處理所消耗的成本高于直接從江河取水凈化，但其在運行過程中可以降低環(huán)境成本，減少水資源的消耗量，同時使廢水得到了充分的利用。總而言之，反滲透技術(shù)在循環(huán)冷卻排污水的回收利用過程中，實現(xiàn)了社會效益、生態(tài)效益、以及經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

3.2 鍋爐酸洗廢液處理

通過模擬電廠鍋爐酸洗廢液的處理實驗，我們對循環(huán)方式與反滲透技術(shù)分別采用低壓復(fù)合膜、海水膜、醋酸纖維素膜3種反滲透膜的處理效果進行了分析比較，得出以下結(jié)論。

（1）在進行鍋爐酸洗廢液處理的過程中，海水膜的處理效果最好，低壓復(fù)合膜次之，最后為醋酸纖維素膜。

（2）最適合用于鍋爐酸洗廢液反滲透處理的方式是使用海水膜進行循環(huán)方式處理。通過將反滲透處理技術(shù)應(yīng)用于電廠鍋爐酸洗廢液的處理的實踐，可知對鍋爐檸檬酸酸洗廢液處理的最佳方式為：第一，要對酸洗廢液進行反滲透濃縮處理；第二，待反滲透可以達標排放或者回收利用其濃縮液經(jīng)除鐵處理后，要對其進行噴霧干燥處理然后回收檸檬酸鈉鹽。運用此種處理方式，能夠徹底解決鍋爐酸冼廢液污染環(huán)境的問題，進而達到經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一。

4 反滲透技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點

4.1 反滲透技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點

反滲透技術(shù)已在我國電廠水處理中得到廣泛的應(yīng)用，相比傳統(tǒng)的離子交換水處理而言，它具有經(jīng)濟環(huán)保、原水處理質(zhì)量高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。第一，從原水處理過程角度說來，半透膜的微孔尺寸一般在1nm左右，這就有效地保證它能夠過濾掉大部分的有機物、微生物、膠體等物質(zhì)。隨著半透膜生產(chǎn)技術(shù)的逐漸成熟，反滲透技術(shù)的這一優(yōu)勢將會繼續(xù)擴大。第二，對于離子交換法來說，當原水中的含鹽量大于800mg/L時，其過濾效果就難以達到正常生產(chǎn)的要求。而應(yīng)用反滲透技術(shù)，就算是處理含鹽量為4000mg/L的原水，反滲透膜的除鹽率與滲透效果依然能夠滿足生產(chǎn)用水的要求。綜上可知，在含鹽量高的原水中反滲透過濾有著非常大的優(yōu)勢。

4.2 反滲透技術(shù)應(yīng)用的缺點

反滲透技術(shù)應(yīng)用的缺點主要表現(xiàn)在反滲透膜與預(yù)處理裝置中。一般來說，為了保證機械污染物不破壞反滲透膜，須在原水的入口位置處增設(shè)反滲透預(yù)處理裝置，這就增加了反滲透整體的安裝成本，一定程度上制約了反滲透技術(shù)的進一步推廣。另外，因原水水質(zhì)太差或反沖洗不徹底，反滲透預(yù)處理裝置在使用過程中極易造成污堵。目前，聚丙烯纖維過濾器和活性炭過濾器是我國應(yīng)用較為廣泛的兩種預(yù)處理設(shè)備，后者在使用過程中會發(fā)生破裂與粉碎的情況，這就大大降低了除氯的效果，而且會導(dǎo)致水質(zhì)二次污染。

5 結(jié)束語

反滲透技術(shù)的應(yīng)用使企業(yè)廢水得以回收利用，用水緊張的局面得以緩解，同時節(jié)約了大量的水資源。此外，利用反滲透技術(shù)將電廠廢水重復(fù)利用降低了電廠的生產(chǎn)成本，同時提高了企業(yè)的效率、增加了電廠的盈利。反滲透技術(shù)的應(yīng)用還解決了電廠地理貧水的問題，使企業(yè)可以充分利用周圍資源、減少運輸成本等。反滲透技術(shù)在電廠水處理過程中具有相當重要的作用，它使企業(yè)用最小的成本獲取了最大的利益。

參考文獻

[1]梁軒平.反滲透技術(shù)在電廠水脫鹽系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].給水排水，2003，（9）：33-35.

[2]霍東.基于反滲透裝置在電廠水處理中的應(yīng)用分析[J].化工管理，2013，（5）：67-68.

（作者單位：太原鍋爐集團有限公司）