反渗透在脱盐水处理中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

反渗透在脱盐水处理中的应用

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：曹兴兰凯刘凯

[导读] 摘要：除盐水处理是电厂的一项重要的工作。

        新疆圣雄氯碱有限公司
        摘要：除盐水处理是电厂的一项重要的工作。做好这项工作，可以促进水资源的循环利用，减轻水资源的浪费，达到节约电厂运行成本的目的。为促进除盐水处理效果提升，离不开相关技术的有效应用。反渗透技术是其中之一，它满足处理工作实际需要，具体应用中能取得良好效果，因而越来越受到人们重视，其应用也更加广泛。
        关键词：反渗透技术；除盐水处理；预处理；
        反渗透技术具有自身显著特点与优势，满足除盐水处理工作需要。实际应用中应该严格遵循工艺流程，做好预处理、设计、运行等各项工作，从而使得反渗透技术得到有效应用。同时，除盐水处理的应用表明，与二级离子除盐工艺对比分析可以得知，反渗透技术不仅能节约投资，还能降低水处理成本，实际工作中值得推广和应用。
        一、盐水处理的意义
        在火力发电过程中，电厂需利用某种媒介进行能量的传递，使用最多的便是水。媒介水被运送到锅炉后，会在锅炉燃烧所产生的热能中变为水蒸气，而汽轮机便会在水蒸气的推动下进行机械运动，而汽轮机又会带动电动机运转，从而完成发电。而电厂在发电过程中，整个发电机组对锅炉中的媒介水有着较高的纯净度要求。若发电机组蒸汽参数较高，蒸汽做功后经过凝汽器重新变成水，即凝结水，经过除氧器、高压加热后循环利用。通过分析可以看出，电厂在发电过程中，发电机组可以循环利用水汽，但是在循环利用的过程中，水汽也会发生损耗，但锅炉中的必须保证充足，因此需要源源不断向锅炉中输送高纯净度的水作为热能传输的媒介。若补充的水纯净度不足，那么再循环利用过程中就会产生结垢、积盐现象，并会对热力设备造成腐蚀侵害，这对过热器、汽轮机会产生极大的危害。若汽轮机上过度积盐，其运转效率以及输出功率会大大降低，汽轮机的容量越大，温度、压力也就越高，会导致积盐情况更严重。
        二、反渗透技术的相关理论分析
        1.反渗透技术的原理。在膜的作用下，低浓度溶液的水分会向高浓度渗透，但是溶液包含的盐分并没有发生渗透，盐水的渗透和融合停止时间为两边的盐水含量一致，这种现象即为渗透。在渗透进行的过程中纯水水面将不断下降，而盐水水面由于渗透的作用将不断上升，液面停止流动时可证明两侧处于平衡状态。此时，两侧液面出现的高度差即为溶液的浓度差。通常情况下，溶液浓度越高，两者之间的浓度差越大。一般情况下，自然渗透需要较长的时间，为了有效缩短渗透的时间，可以通过对高盐含量一侧施加压力的方式，促使渗透停止。随后可以在纯水侧施加压力，让水反向渗透，而盐分由于无法渗透，会留存下来，总的来说，通过施加压力的方式，让含有盐分的水向纯水方向渗透，促进水纯度的增高，实现去除水中盐分的目的。
        2.反渗透技术的特征。反渗透除盐技术相比其他除盐技术更为先进，且具有较为显著的特征，其主要为以下几方面。第一，反渗透除盐技术的工艺较为简便，不需要加热处理，可以在一定程度上降低能源的消耗，可以有效节约除盐成本。同时，在除盐过程中不会出现过多的变化。第二，反渗透除盐时使用的设备连接较为紧密，可以有效减少设备的占地面积。第三，反渗透除盐的操作十分简便，且适应性较强，可以实现除盐工作的自动化，对工作人员的工作量进一步减少。第四，反渗透除盐具有效果较高、出水稳定且水质良好的特点，经过反渗透除盐而处理的水质符合相关规范的要求，满足实际工作的需要。第五，使用反渗透技术处理水中的盐分时，所需要的酸、碱等物质较少，可以有效降低废弃物的排放，对环境的保护具有重要意义。
        三、反渗透技术在除盐水处理中的运用
        1.系统设备。为确保除盐水处理顺利进行，开展正式处理工作前必须准备好系统所需要的各项设备。其中所学需要的主要设备为提升泵、高压泵、保安过滤器、抗污染膜、酸、阻垢剂、还原剂加药系统、化学清洗系统等。处理前必须准备好这些设备，并加强清洗和维护工作，按照要求进行安装，为除盐水处理顺利进行奠定基础。
        2.工艺流程。在设备准备好之后，为提高处理效果，还应严格遵循工艺进行，确保每个环节有效运行，促进各项工作顺利进行。反渗透技术的具体工艺流程如图1所示。
        3.反渗透除盐预处理。采用地表水作为源水时，应该做好预处理工作，并掌握正确的方法，达到减少和控制污染物的目的，取得更好处理效果。事实上，也只有预处理工作顺利完成，反渗透技术除盐工艺系统才能正常运行。为满足水质要求，通常可以采取以下处理步骤。清水箱入口管道加5%NaClO溶液，将清水中的细菌杀死，并用活性炭过滤器除去残余氯。细砂过滤器前加入10%助凝剂，将悬浮物除去。在进入水管道加入HCl调整pH值，避免膜上形成CaCO3污垢，并加入六偏磷酸钠为阻垢剂，防止形成SaSO4污垢。通过采取上述措施进行预处理之后，有效保障水质合格。

        4.反渗透除盐设计。在设计过程中，为取得更好处理效果，要对设备投资和运行成本进行全面考虑，既要保证产水量，又要保证产水水质，还应该降低能耗，节约成本。如果是比较难处理的地表水或废水，根据处理工作需要，采用醋酸纤维膜，如果是去除胶体和有机污染物的地表水，可以采用芳香族聚酰胺膜，这样不仅可以提高产水质量，还能够延长使用寿命，便于对其进行清洗。确定好膜质材料之后，要考虑好产水通量，根据设计规范要求选择，确保设计水通量范围更好适应实际需要。另外还要合理控制横向流速，设计最佳膜面横流速度，减少颗粒在膜表面堆积，降低对膜表面带来的不利影响，取得更好的除盐水处理效果。另外还要做好反渗透技术除盐工艺维护工作，例如，应用运行时浓水再循环、停运后低压冲洗、定期消毒等方法。
        5.反渗透除盐运行。经过预处理和设计之后，按照要求进行除盐运行和处理，做好各项设备调试工作，确保设备满足使用需要。运行成功之后，脱盐率可以达到97%，回收率约75%。运行过程中严格按照规范流程进行，能有效保障系统安全、经济运行。要注意避免反渗透技术除盐工艺膜出现污染和发生堵塞情况，防止微生物污染，并适当加入絮凝剂和消毒剂，避免清水受到污染，从而取得更好的除盐水处理效果。
        6.反渗透技术在除盐水处理中的应用效果。为分析反渗透技术的应用效果，将其与二级离子除盐工艺进行对比分析，具体情况如表1所示。

        从表格对比与分析可以得知：不管在总体投资、耗酸量、耗碱量、耗电量等项目中，反渗透技术除盐工艺的资金消耗都要小很多，在实际应用中能达到节约资金的目的，并且在处理设备投资上还能大大降低成本。因此，今后在除盐水处理过程中，值得推广和应用反渗透技术。
        四、反渗透技术在除盐水处理中的注意事项
        预处理是除盐水处理的首要环节，它可以确保适宜的产水量和水通量，因此相关人员应对预处理系统加强关注。目前，多采用多介质过滤器对地表水进行预处理，多介质过滤器的使用可以有效提升预处理效果。但是需要注意的是，还需要在预处理过程中进行速凝、杀菌加药系统的添加，从而保证水质达到相关要求。此外，选择合适的膜类型可以在保证除盐水处理效果的同时延长膜的使用寿命。一般情况下，相关人员可以根据实际情况对膜类型进行选择。芳香族聚酰胺系列膜具有表面粗糙、有负电的特点，可能会吸附带电物质，但是这种膜类寿命较长；醋酸纤维系列膜具有表面光滑、没有负电、不会对带电物质进行吸附的特点。因此，对于一些难以处理的地表水一般使用醋酸纤维系列膜进行。
        总之，今后在实际工作中值得推广和应用，并结合实际工作需要，综合采取有效对策，严格遵循工艺流程，从而促进反渗透技术在除盐水处理中得到有效应用，取得更好的经济效益。
        参考文献：
        [1]赵燕.浅谈反渗透在脱盐水处理中的应用.2018.
        [2]霍志强.反渗透技术在电厂除盐水处理中的应用.2019.