水处理反渗透除盐工作（精选5篇）

水处理反渗透除盐工作 第1篇

发电厂化学水处理反渗透除盐系统简析(1)

化学水处理反渗透除盐系统一、超临界机组对水质的要求

直流锅炉没有进行水汽分离的气包，给水一次性通过锅炉的预热、蒸发、过热等受热面后全部转化成过热蒸汽，并输送到汽轮机中推动汽轮机做功。直流锅炉没有水的循环，不能进行炉内加药处理。给水带进锅炉的盐量一部分被蒸汽溶解带走，进入汽轮机，其余的沉积在锅炉各蒸发受热面上形成水垢。水垢的导热系数很低，结垢导致管闭温度上升，严重时可能出现超温爆管。另外，锅炉水质还是控制水冷壁腐蚀破坏关键因素。因此，为了确保锅炉受热面安全，给水质量必须满足超临界直流锅炉的水质要求。蒸汽从锅炉带出的盐份进入汽轮机后，由于盐类在蒸汽中的溶解度随着蒸汽压力的降低而下降，所以参数越低，如果蒸汽带盐达到一定限度，超出相应压力、温度下蒸汽的溶盐能力，就会析出并沉积在喷嘴和叶片上，使叶片通流截面减小，导致汽轮机效率降低，轴向推力增大，严重时还会影响转子的平衡而造成更大事故。因此锅炉产生的蒸汽不仅要符合设计规定的压力和温度，而且还要达到规定的蒸汽质量。

二、化学工作的重要性 1、内容

在火力发电厂中，水是传递能量的工质。水进入锅炉后，吸收燃料燃烧放出的热能转变为蒸汽，导入汽轮机。在汽轮机中，蒸汽的热能转变为机械能，发电机将机械能转变为电能，送至电网。为了保证机组的正常运行，对锅炉用水的质量有严格的要求，而且机组的蒸汽参数愈高，其要求也愈严格。蒸汽在汽轮机内做功后进入凝汽器，被冷却为凝结水。凝结水由凝结水泵送到低压加热器，加热后送入除氧器，再由给水泵将已除去氧的水经高压加热器加热后送入锅炉。在上述系统中，水汽虽是循环的，但运行中总不免有些损失。为了保持发电厂热力系统的水汽平衡，保证正常水汽循环运行，就要随时向锅炉补充合格的水来弥补其损失，这部分水称为补给水。凝汽式电厂在正常运行情况下，补给水不超过锅炉额定蒸发量的2 %～4 %。热力系统中的水质是影响火力发电厂热力设备(锅炉、汽机等)安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的原水，其中含有许多杂质，这种水是不允许进入热力设备中的水汽循环系统的，必须经过适当的净化处理，达到标准后，才能保证热力设备的稳定运行。如果品质不良的水进入水汽循环系统，就会造成以下几方面的危害：(1)热力设备的结垢

如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则经过一段时间的运行后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，这些固体附着物称为水垢，这种现象称为结垢。结垢的速度与锅炉的蒸发量成正比。因此，如果品质不良的水进入高参数、大容量机组的水汽循环系统，就有可能在短时间内造成更大的危害。因为水垢的导热性能比金属的差几百倍，这些水垢又易形成在热负荷很高的锅炉炉管中，这样会使结垢部位的金属管壁温度过热，引起金属强度下降，在管内压力作用下，就会发生管道局部变形，产生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。结垢不仅危害到锅炉的安全运行，而且会影响发电厂的经济效益。另外，在汽轮机凝汽器内结垢，会导致凝汽器真空度降低，使汽轮机达不到额定出力，热效率下降;加热器结垢会使水的加热温度达不到设计值，以致整个热力系统的经济性降低。而且热力设备结垢后还必须及时进行清洗，因此增加了机组的停运时间，减少了发电量，增加了清洗、检修的费用，以及增加了环保工作量等。(2)热力设备的腐蚀

热力设备的运行常以水作为介质。如果水质不良，则会引起金属的腐蚀。由于金属材料与环境介质反应而引起金属材料的破坏叫做金属的腐蚀。火力发电厂的给水管道，各种加热器，锅炉的省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器都会因水中含有溶解性气体和腐蚀介质而引起腐蚀。腐蚀不仅会缩短金属的使用寿命，而且由于金属腐蚀产物转入给水中，使给水杂质增多，从而又缩短了在热负荷高的受热面上的结垢过程，结成的垢又会促进锅炉管壁的垢下腐蚀。这种恶性循环，会迅速导致爆管事故的发生。(3)过热器和汽轮机的积盐 如果锅炉使用的水质不良，就不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽流通部分，例如过热器和汽轮机里，这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热，甚至爆管;汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率。特别是对于高温、高压的大容量汽轮机，它的高压蒸汽通流部分的截面积很小，所以少量的积盐就会大大增加蒸汽流通的阻力，使汽轮机的出力下降。当汽轮机积盐严重时，还会使推力轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。水中杂质对水处理设备和热力设备影响见下表1-1.表1-1 水中杂质对设备的有害影响 序号杂质名称对设备影响 悬浮物污染树脂，降低其交换性能，尤其对逆流再生设备影响较大。2 有机物1、使阴离子交换树脂污染老化，降低交换容量及使用寿命;2、进入锅炉后能造成汽水共腾，恶化蒸汽品质。3 游离氯是氧化剂，能形成树脂的不可逆膨胀而使树脂损坏。溶解氧可造成水处理系统和给水系统的腐蚀，但在高纯给水中进行中性水加氧处理，可形成一层保护膜，减缓对给水系统的腐蚀。硅酸化合物易在热力系统结垢，在汽轮机叶片上结垢析出，影响机组出力。6 碳酸盐化合物在加热后能分解出二氧化碳，在给水系统造成二氧化碳腐蚀。7 钙镁盐类能在强受热面上结出坚硬的水垢。8 钾钠盐类能在过热器、汽轮机叶片上结盐。铜铁垢进入离子交换树脂内不易再被交换出来;在锅炉水冷壁管上结垢又能造成溃疡性垢下腐蚀，严重影响锅炉安全运行。

10氨和铵盐适量的氨对抑制系统中的二氧化碳腐蚀有好处，但量大后能促使对铜的腐蚀。

11硝酸、亚硝酸盐能形成水冷壁及过热器的腐蚀。因此，火力发电厂化学水处理工作主要担负着以下任务：(1)净化原水：制备热力系统所需要的补给水工艺，包括除去原水中的悬浮物和胶体颗粒的澄清、过滤等预处理，除去水中全部溶解性盐类的除盐处理。制备补给水的处理通常称为炉外水处理。

(2)给水处理：对于给水，进行除去水中溶解氧或加氧、提高PH值等加药处理，以保证给水的质量。(3)凝结水处理：对直流炉机组及高参数机组，要进行汽轮机凝结水的除铁、除盐等净化处理。(4)冷却水处理：对于直流冷却的循环水，要采用加药的方式进行防止微生物滋生等的处理，也叫循环水处理。

(5)水汽监督：对热力系统各部分、各阶段的水汽质量进行监督，并在水汽质量劣化时进行的处理，也是水处理工作的内容之一。

(6)机组停运保养：随着机组容量的增加和参与调峰，机组停运保养工作愈显重要，而且它与水处理工作也密切相关。它包括机组停运前对热力系统进行加药处理等工作。

(7)化学清洗：当锅炉水冷壁结垢量超过部颁标准时，必须对锅炉本体进行化学清洗。在化学清洗过程中，要求在不同阶段提供不同质量的水，因此水处理工作是保证化学清洗效果的重要因素之一。除此之外，火力发电厂水处理工作还包括发电机冷却水处理、发电机转子氢冷系统供氢和来自各种渠道的废水处理等。2、化学的主要分工及作用

净化站：主要对原水中的悬浮物和胶体颗粒等进行澄清、过滤，以除去原水中的悬浮物和部分胶体的预处理系统。

补给水处理：主要完成水中溶解性盐类的除盐处理系统。

给水、凝结水加药系统：主要进行给水、凝结水加氧、提高PH值、机组启动或异常时的除氧及停炉保养等的各种加药处理，以保证给水的质量。

凝结水精处理：进行汽轮机凝结水的除铁、除盐等净化处理系统。机组水汽及凝结水检漏系统监督：对热力系统各部分、各阶段的水汽质量 进行监督，确保水汽质量满足机组正常运行的要求。

废水处理站：将全厂各种排至废水站的废水分别处理合格后排放，符合环保要求。加氯站：分别向循环冷却水及净化站来原水中投加氯，防止水中微生物滋生。

供氢站：向发电机氢冷系统提供纯度、湿度合格和一定压力的氢气，以满足发电机正常运行的需要。另外，化学实验班组主要负责日常的汽、水、煤、油、气等监督和查定及化学清洗工艺配合等工作。反渗透预脱盐系统 1、原理

水从稀溶液一侧通过半透膜自然向浓溶液一侧流动的过程叫水渗透。人们制造了一种膜，它只允许水分子通过，溶液中的盐类则不能通过，这种膜叫半透膜。反渗透是利用半透膜透水不透盐的特性，去除水中的盐份。在反渗透膜的原水侧加压，使原水中的一部分纯水沿与膜垂直方向透过膜，水中的盐类和胶体物质在膜表面浓缩，剩余部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。透过膜的水中仅残余少量盐份，收集利用透过水，即达到了脱盐的目的。反渗透可除去水中98% 的无机盐，对有机物的去除为相对分子质量大于200的有机物以及胶体，相对分子质量小于200 的有机物会透过反渗透膜，它是当代公认的最先进的脱盐技术。

反渗透脱盐必须满足两个基本条件：①半透膜具有透水而不透盐的选择透过特性。②盐水与淡水两室间的外加压差大于渗透压差。符合条件①的半透膜称之为反渗透膜。2、渗透膜(1)反渗透膜材料

膜得分离性能与膜材料的分子结构密切相关。人们根据脱盐的要求，从大量的高分子材料中筛选出醋酸纤维素(CA)和芳香聚酰胺(PA)两大类膜材料。此外，复合膜的表皮层还用到其他一些特殊材。醋酸纤维素又称乙酰纤维素或纤维素醋酸酯。常以含纤维素的棉花、木材等为原料，经过酯化和水解反应制成醋酸纤维素，再加工成反渗透膜。聚酰胺膜材料包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺两类。目前使用最多的是芳香族聚酰胺膜，膜材料为芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物。

复合膜的特征是由两种以上的材料制成，他是由很薄的致密层与多孔支撑复合而成的。多孔支撑层又称基膜，起增强机械强度作用;致密层也称表皮层，起脱盐作用，故又称脱盐层。由单一材料制成的非对称膜，有下列不足之处：①致密层与支撑层之间存在着易被压密的过滤层;②表皮层厚度的最薄极限约为1000×10-10m，很难通过减少通过膜厚度降低推动压力;③脱盐率与透水速度相互制约，因为同种材料很难兼具脱盐与支撑两者均优。复合膜较好的解决了上述问题，它可以分别对致密层的功能要求选择一种脱盐性能最优的材料，针对支撑层的功能要求选择一种机械强度高的材料。复合脱盐膜可以做的很薄，有利于降低推动力;他消除了过渡区，抗压密能力强。此外，复合膜还有以下特点：膜高脱盐率和高透过性兼备;良好的化学稳定性和耐热性;可干膜存放;推动压力低;抗污染能力强。(2)反渗透膜的结构

膜的结构包括宏观结构和微观结构。前者是指膜几何形状，主要有板式、管式、卷式和中空纤维式四种;后者是指膜的断面结构和结晶状态等。从形貌看，膜大致可分为二类：均相膜和非均相膜。非均相膜又称非对称结构膜。其形貌特征是在垂直与膜表面的截面上孔隙分布不均匀，由表向里孔隙渐增，表层孔隙最小，低层孔隙最大。目前应用最为广泛的是非对称膜。膜的非对称结构，决定了膜的方向性。例如反渗透膜，当致密层面向高压侧时，可获得预期的脱盐率;反之，当多孔层面向高压侧时，膜的脱盐率明显变差。所以，使用膜时应注意方向。膜的致密层表面比多孔层表面比多孔层平滑有光泽。(3)反渗透膜的分类

基于不同考虑，膜的分类有许多方法。

①按膜材料分。主要有芳香聚酰胺膜和醋酸纤维素膜。此外，还有聚酰亚胺膜、磺化聚砜膜、磺化聚砜醚膜等。

②按制膜工艺分。可分为溶液相转化膜、熔融热相转变膜、复合膜和动力膜。目前，普遍应用的是复合膜。③按膜结构特点分。可分为均相膜、非对称膜和复合膜。目前常用非对称膜和复合膜。有人将均相膜、非对称膜和复合膜依次称之为第一代膜、第二代膜和第三代膜。④按传质机理分。有活性膜和被动膜之分。活性膜是在溶液透过膜的过程中，透过组分的化学性质可改变;被动膜是指溶液透过膜的前后化学性质没有发生变化。目前所有反渗透膜都属于被动膜。⑤按膜出厂时的检测压力分为超低压膜、低压膜、和中压膜。⑥按膜的用途分为苦咸水淡化膜、海水淡化膜、抗污染膜等多个品种。

⑦按膜的形状分。主要有板式膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜。本厂反渗透膜采用螺旋卷式结构，材质为聚酰胺复合材料(电中性)，最低脱盐率99.5%，单膜水回收率15%，进水自由氯最高浓度<0.1ppm.(4)反渗透膜的性能要求

为适应水处理应用的需要，反渗透膜必须具有应用上的可靠性和形成规模的经济性，其一般要求是： ①渗透性要大，脱盐率要高。

②有一定的强度和坚实程度，不致因水的压力和拉力影响而变形、破裂。膜的被压实性尽可能最小，水通量衰减小，保证稳定的产水量。③结构要均匀，能制成所需要的结构。④适应较大的压力、温度和水质变化。

⑤有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染性能。⑥用寿命要长。⑦成本要低。3、反渗透装置

反渗透应用于水处理工程，除膜本身外，还需要2 个配套部件：淡水室和浓水室(兼原水室)。所以，反渗透膜必须与其他器件一起才能组合成具有引进高压盐水和收集淡水功能的设备。这种具有进出水功能的脱盐单元称为膜元件。膜元件通常按水处理工艺需要，将多个膜元件组合起来形成一个较大的脱盐单元，这种单元称膜组件。多个膜组件又可进一步组合成更大的脱盐单元，形成反渗透装置。

广义的讲，反渗透装置应包括所有膜组件、连接管道、阀门、仪表、以及高压泵等相关设备，甚至可以延伸到整个反渗透系统;狭义的讲，反渗透装置仅指膜组件本身。因本厂反渗透膜采用螺旋卷式结构，故在此主要介绍此种装置。

(1)螺旋卷式膜元件(膜组件)的组成

膜元件(膜组件)的基本组成包括：膜、膜的支撑物或连接物、水流通道、密封、外皮、进水口和出水口等。①膜

膜是构成膜元件乃至反渗透系统的核心部分。②支撑物或连接物

反渗透膜在组装成膜元件过程上，为了固定膜使其具有一定形状和强度，需要支撑物。螺旋卷式膜一般将隔网夹在两膜之间，隔网既是支撑物又是水流通道。③水流通道

从盐水进入到浓水和淡水流出器件的全部水流空间称为水流通道。大多数水流通道是通过膜与膜之间的支撑体、导流板或隔网来实现的。隔网普遍用于卷式反渗透膜元件，水流在隔网的间隙中流动，隔网厚度一般为0.76mm和1.1mm.良好的水流通道应该是水流分布均匀、没有死角、流速合适、浓差极化轻、容易清洗和占用空间小。④密封

反渗透需要在一定压力下才能进行，为了防止浓淡水互窜，必须采取密封装置，让这两股水各行其道。密封位置主要在膜与膜之间、膜与支撑物之间、膜与原件之间、以及与外界接口处等。螺旋卷式膜元件主要是将重叠的两张膜的三边密封形成膜袋，以及串联膜元件中心管之间的密封。密封损坏导致脱盐率下降是反渗透装置运行中的常见故障之一。⑤外皮

卷式膜元件的最外层壳体称为外皮，膜袋被卷成像布匹样的圆柱体后再包上外皮。外皮材料一般为玻璃钢(FPR)。⑥进水口与出水口

卷式反渗透膜元件的中心管的一端为淡水出口，膜元件两头的多空端或涡轮板的一头为进水口，另一头为浓水出口。该多孔板具有均匀布水、防止膜卷突出的作用。(2)螺旋卷式膜元件(膜组件)的特点

①水流通道由隔网空隙构成，水在流动过程中被隔网反复切割汇集呈波浪状起伏前进，提高了水流紊动强度，减少了浓差极化。

②水沿膜表面呈薄层流动，这种薄层流动的设计提高了膜的装填密度，也有利于降低膜表面的滞流层厚度，同样有利于减少浓差极化。

③膜的装填密度比较高，一般为650-1600m2/m3，仅次于中空纤维膜组件。④抗污染能力比中空纤维式强。⑤水流阻力介于管式与中空纤维式之间。

(3)螺旋卷式膜元件(膜组件)的结构膜元件核心部分由膜、进水隔网和透过水隔网围中心管卷绕而成。膜的脱盐层面对进水隔网，支撑层面对透过水隔网。透过水隔网构成透过水通道，并起支撑膜的作用。进水隔网构成进水和浓水通道，并起扰动水流防止浓差极化作用。多孔中心管与透过水通道相通，收集透过水。在压力推动下，原液在进水隔网中流动，水量不断减少，浓度不断增加，最后变成浓水从下游排走。透过水在透过水隔网内流动，流量不断增加，最后进入中心集水管。(4)使用条件

为了保证膜长期稳定安全运行，膜生产厂家规定了使用膜元件时所限制的条件，包括：操作压力、进水流量、温度、进水PH值范围、进水浊度、进水SDI、进水余氯、浓缩水与透过水量的比例和压力损失等。运行时必须将反渗透装置控制在这些条件所规定范围内。

水处理反渗透除盐工作 第2篇

一、反渗透工作原理

反渗透是一种利用先进精密的膜制液体对所实施的物体进行分离隔断的技术, 其主要的工作原理就是采用精密膜液两侧的压力差值形成的动力将溶液中的溶剂经过反渗透膜进行分解出来, 如图1所示[1]。这期间产生的压力差值成为渗透压, 渗透压的高低溶液中溶剂分解的效率, 而溶液的本身性质以及溶液的温度、浓度决定了精密膜液产生的渗透压的高低。反渗透膜是一个复杂而精密的装置, 非常容易受到污染和堵塞, 稍微的机械损伤也会破坏其的效能, 因此利用该装置进行水处理时必须严格要求进水水质, 再依据水质的性质和特点对原水进行预先处理, 在保证水质符合运行标准的情况下, 才能保证反渗透膜装置在水质处理过程中的高效能。

二、水处理过程中的反反渗渗透透膜膜的的应应用用

1. 常规饮用水中反渗透膜的应用

以我国长江以南的地区的饮用水为例, 因为该片区河流湖泊众多, 淡水资源丰富, 因此应用水多为江河湖泊水, 江河湖泊水的原水电导处于500us/cm, 因此在对常规应用水作反渗透膜处理时, 只需将水中的电导离子驱除, 保证其符合国家统一标准即可。但是长江以北地区, 河流湖泊较少, 应用水多采取地下水, 地下水具有含盐量高, 水中电导离子较高, 采用普通的反渗透工艺不能使水质符合国家标准, 必须启动高级反渗透水处理工艺, 该升级版的反渗透水处理工艺是一种以海水淡化的标准进行水处理的技术, 通过使用8.5英寸的中空纤维组件, 透水水质在200ppm~250ppm, 谁税收利用率高达45%, 该工艺性能可靠稳定。我国青海湖的湖水苦咸水淡化工程采用的就是升级版的登攀-1号反渗透水处理装置, 利用醋酸纤维素膜, 对水中的钙离子、镁离子、四氧化硫离子有较高的脱除率, 水回收率达到75%左右。

2. 城市污水中反渗透膜的应用

城市污水处理包括水回收利用以及污水净化, 其中污水净化是指污水处理厂中将净化过的水进行二次提取优质淡水[2]。中东地区属于严重缺水的地方, 对于反渗透水处理技术拥有较高的研究。不少缺水国家利用高级反渗透水处理技术达到12mg/L。新加坡作为一个岛国, 严重缺水是其基本国情, 而该国的某反渗透污水处理厂, 改进反渗透处理装置, 采用双介质流的反渗透系统, 每日生产高质量用水35kt, 水回收利用效率高达86%。

3. 工业废水中反渗透膜的应用

工业废水中含有大量的重金属、废油物质, 肆意排放对自然生态的环境危害非常大。目前我国针对工业废水的反渗透水处理装置进行和较为深入和细致的研究, 用于处理电镀、重金属废水的反渗透装置达到120多套, 这类装置中的组件采用内管式或者卷状式, 操作压强在218Mpa, 对镍离子的分离率高达97.17%, 水通量在0.15m3/ (m2d) 时, 镍元素的回收率逼近100%。

4. 垃圾填埋场中反渗透膜的应用。

垃圾填埋场中的水质极其复杂, 可见杂物非常多, 蕴含的有机物质占相当一部分的比例, 此外还大量含有重金属物质以及高浓度的氨氮分子, 其可再生化取决与垃圾填埋时间长短, 这些物质的分离和处理是一项非常复杂的工程, 目前我国对于垃圾填埋场中的水质处理并没有形成经济有效的水处理技术, 但是国外将反渗透膜技术、常规污水处理技术以及渗滤液废水技术有机结合以后, 对垃圾填埋场中的水进行了有效处理, 水质处理结果相当明显, 以电导率为1400/ (m Sm-1) , 采用A类滤液膜, 浓缩倍数为4.8, 当ρ (COD) / (mgL-1) 时, 水质就可以达到排放标准。

5. 食品和药品中反渗透膜的应用

反渗透膜分离技术最早用于食品加工行业是在二十世纪六十年代末, 主要用于奶制品的浓缩和加工以及回收乳清蛋白液, 该项反渗透膜技术能够打打节约能源, 有效提高产品质量, 丰富乳制品的种类。随后反渗透膜分离技术陆续运用于酿造低度啤酒、浓缩啤酒等, 在果汁加工行业中, 苹果汁利用反渗透膜技术可以生产出高浓缩型苹果汁, 丰富了苹果汁的口感。在对山楂等水果的处理加工时, 采用反渗透膜技术以及超级过滤技术, 可以将山楂中将新鲜果肉中的3.5%的果胶干粉以及20Brix山楂浓缩汁大幅度的提取出来。在茶叶加工生产领域, 采用反渗透膜技术和超级过滤技术能够将茶叶进行迅速提汁, 从而生存速溶茶。以美国Dupont公司生产的中空纤维反渗透膜榨汁组件装置为例, 它可以将苹果汁浓缩带65Brix。反渗透膜分离技术用于食品加工行业, 大大提高了食品的种类, 增加了食品加工企业的经济效益, 满足了人们对不同口味食品的爱好和需求。

在药品制造方面, 经过预处理后的乌洛托品废水中的氨和醛会分解消失, 在利用反渗透膜将乌洛托品中的HA废水提纯到原先的7倍左右, 提纯后的溶液的渗透通量0.85m3/ (m2d) , 在溶液的提纯浓缩过程中, HA含量一直处于原先含量的0.12%, 而最终的提纯溶液可以作为有效产物进行回收在利用。又比如利用反渗透膜分离技术处理土霉素结晶液体, 可以将土霉素结晶液体中的CODcr、BOD5大部分驱除, 最后提纯浓液中的土霉素浓度能够为0%, 这些物质都能够被反渗透膜驱除。

三、反渗透水处理技术的应用趋势

反渗透水处理技术作为二十世纪六十年代产生并兴起的一项用于污水处理、海水淡化的膜分离技术, 在水资源日益短缺的今天具有广阔而深远的发展前景[3]。反渗透膜水处理工艺以及工程装置设计的发展方向多倾向于研究能耗低、水处理效率高、抗污染性强、水质适用范围广、耐高压高温等性能的反渗透膜组合装置。超低压反渗透性装置能够保证脱盐率在96%以上的情况下, 在装置操作压力为下降25%至45%时, 能够大大减少设备材料以及系统能耗。抗污染性强的反渗透系统能够增加膜对污染性物质的抵御能力, 减少膜清洗过程中对药物的消耗, 从而延长了膜材料的使用寿命。耐高温高压的反渗透系统装置能够适用于食品、药品等行业, 起到高温杀菌消毒的效用。高级的反渗透水处理装置中的带正电荷反渗透膜可以保证在生产高质量饮用水、超纯水过程中的效果, 起到超强酸碱废水的洁净功效。此外反渗透水处理装置采用的膜材料更倾向与使用抗氧化性、抗酸碱性以及高透水性的新型材料, 在反渗透膜组件方面倾向于采用将超滤装置、微滤装置、纳滤装置以及EDI装置联合使用。

结束语

在水资源日益短缺的今天, 反渗透水处理技术用于处理生活废水、工业废水以及海水淡化方面具有重要的意义。对于工厂企业而言, 反渗透水处理技术能够有效提高水资源的利用效率, 从而提高企业的经济效益;对于日常人们生活而言, 反渗透水处理技术能够为人们提供一个安全健康的饮水环境;对于生态环境而言, 反渗透水处理技术可以有效改善水资源污染问题, 取得显著的环境效益。

摘要：二十世纪六十年代以来反渗透水处理技术作为一种科学技术含量较高的水处理工艺, 被广泛应用于工厂生产用水、废水处理、城市生活用水等多个领域, 该技术不仅能够有效提高原水的利用效率, 减少水资源浪费, 缓解当前面临的严峻的水资源短缺矛盾。本文将详细介绍反渗透水处理技术的工作原理, 并阐述了反渗透水处理技术用于水资源处理过程中的相关工艺和设备应用。

关键词：反渗透水处理技术,工艺,应用趋势

参考文献

[1]郁达伟, 郑祥, 肖庆聪等.反渗透技术在我国火电行业中的应用分析[J].中国给水排水, 2012, 28 (2) :5-9.

[2]卢徐节, 朱华土, 裘伟民.预处理/反渗透耦合工艺深度处理印染废水[J].中国给水排水, 2010, 26 (14) :116-118.

反渗透技术在水处理中的应用 第3篇

关键词：反渗透；技术；水处理；应用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0031-02

从20世纪60年代开始，反渗透技术日益受到人们的关注，该技术是利用半透膜和化学混合物相互接触，通过静压梯度的作用，选择性的通过某些物质，而其它物质基本不渗透，进而实现物质成分的分离。由于反渗透技术操作简单、易于操作和掌握，其经济成本低廉，而且反渗透技术与其它物理化学水处理技术相比，具有高效、清洁、无污染等优点，已经成为目前在水处理中使用最广的技术。特别是在海水淡化、工业废水处理、纯水、放射性废水、城市给水、超纯水制备、城市污水处理及利用等方面得到普遍应用。

1 反渗透技术的定义及原理

1.1 概念的界定

所谓渗透是指稀溶液中的水分子自发地透过半透膜进入浓溶液的过程。渗透压是指某溶液在自然渗透过程中，浓溶液液面不断升高，稀溶液液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵消了水分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化，渗透达到平衡点，此时的液柱高差称为该溶液的渗透压。而反渗透是指渗透平衡时，如果在浓溶液侧施加一个压力，那么浓侧的溶剂会在压力作用下向淡水一侧渗透。因为这种渗透方式与自然渗透相关，所以我们称其为反渗透。具体如图1所示：

1.2 反渗透水处理原理

1960年由美国宇航科技研究所研发的反渗透技术，开始逐步应用到工业生产中，它是一种利用压力表差为动力的膜分离过滤技术。随后该项技术广泛应用于食品加工、医药产品、工业污水处理等多个方面。反渗透技术的原理是利用膜孔的直径很小，计量单位为纳米，通过给混合物一定的外在压力，使得水分子通过RO膜，而其它成分则无法通过该膜，例如无机盐、重金属、细菌、病毒等，进而达到进化污水的作用。

比如，用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个盐水水池隔断成两部分，然盐水液面上，施加一定的压力，此时盐水混合物中的水分子就会通过RO膜向另外一侧迁移，这一过程我们就称之为反渗透现象。反渗透效果的好坏，关键取决于以下两个方面：其一，具有选择性的膜，即半透膜，膜上孔的直径大小和水分子差不多；其二，压力的大小，适当的压力迫使水分子通过渗透膜，与污染源分离。目前反渗透水处理技术已经取得了可喜的成绩，具有较高选择性的反渗透膜，在进行海水处理时，除盐率可达99%以上。

2 影响反渗透水处理性能的因素

渗透水处理系统在运行过程中由于使用条件的复杂性，不够完善的系统设计、预处理设备不恰当的配置、水处理药剂选择的不合适、系统水源的非正常波动以及操作过程中出现的种种问题等等因素都有可能导致系统出现故障：脱盐率、产水量下降、进水压力提高、单位制水能耗增加等。具体而言，影响影响反渗透水处理性能的因素有以下几个方面（如图2所示）：

3 反渗透水处理预处理技术分析

3.1 预处理必要性

我们进行反渗透预处理的主要目的，是为了保证膜组件良好的性能，能够长时间的稳定工作，提高渗透膜的使用寿命。通过反渗透的预处理，可以很好的预防并解决渗透系统的污堵、结垢和膜本身发生化学变化。这里所说的污堵是指有机物和胶体在膜表面的沉积；结垢是指由于硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙等沉淀在膜表面，进而影响膜的渗透效果；而膜本身的化学变化指的是膜自身氧化和强酸、强碱的腐蚀。

3.2 水污染物的组成与预处理

①地下水：即井水，一般水质稳定，污染可能性低，水中溶解氧少，二价Fe、Mn、H2S等还原性物质多，微生物和菌类较少。仅需简单的预处理。例如：设置多介质过滤、加阻垢剂、5 um保安过滤器即可。

②地表水：由于地表水受季节的影响很大，且非常容易受到地表的胶体和微生物的污染，因此，地表水的预处理复杂程度较高。地表水的预处理主要包括：絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、超滤、脱氯、加酸、加阻垢剂等。

③市政和工业废水：该废水中还有点无机物和有机物比较丰富，这些有机物会严重影响反渗透膜的污水处理效果，严重时还会使渗透膜发生降解。所以对市政和工业废水进行预处理时，应该从多方面进行考虑，比如进水中的酸碱度、氯化物等，可以通过过滤、脱氯、阻垢等方法进行预处理。

④循环排污水：因为该进水具有PH值高、硬度大、碱度高的特点，经过循环系统浓缩后的水源一级处于高度饱和状态，各种杂质、微生物、细菌、有机物等含量都很高，因此，在进行预处理时一定要慎重选择预处理方法，以免影响水处理效果，甚至污染水源。

4 反渗透水处理应注意的问题

虽然反渗透水处理技术与以前相比，已经取得了显著成绩，但是在具体是操作过程中，依然还有很多值得我们注意的问题，具体如下：①强化反渗透预处理。为了避免堵塞反渗透系统，原水应经预处理以消除水中的悬浮物，降低水的浊度；②反渗透过程中，可以进行物理杀菌，防止菌和微生物继续生长繁殖。③污染指数的监测。因为在利用RO膜技术对水进行处理时，对源水中的悬浮物要求很高，因此，我们常常用污染指数来衡量源水被悬浮物污染的程度的高低。一般而言，源水的污染指数不宜大于5，污染指数以小于3为宜。④在水处理过程中，我们还应该充分考虑源水的PH值。不同的渗透膜有其自己的最佳PH值。因此，应该根据不同膜对PH的要求，调节进水的pH值。⑤反渗透水处理进水的温度是否合适，也应该引起我们的高度重视。反渗透膜透水量的大小与进水水温成正比，但是并不是温度越高越好，温度过高会加快醋酸纤维素膜的水解速度，而且还会使渗透膜变软，影响反渗透效果。我们一般应该将进水温度控制在20～40 ℃之间最好。

5 结 语

总而言之，随着科学技术的进步，反渗透水处理技术也日趋成熟，未来反渗透技术必将与纳滤、超滤、微滤、EDI等方面有机结合，充分发挥不同渗透膜在分离技术中的作用，逐渐形成一个完整的、系统的、科学的体系。我们相信反渗透膜分离技术的发展潜力巨大，其日后所应用的范围也越来越广，为我国工业的发展发挥重要作用。

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[5] 郭程程，母智勇.二级反渗透进水加碱处理技术的应用[J].电力科学与工程，2011，（6）.

水处理反渗透除盐工作 第4篇

在此背景下, 广西平果A厂积极开展反渗透处理江水的应用研究, 成为百色市右江水区域第一家用反渗透技术处理右江水的企业。广西平果A厂以右江平果段上游为水源, 根据右江水水质情况设计出适合广西平果A厂反渗透制水工艺流程, 运行状况良好, 笔者试对其工艺流程及条件参数进行论述以期提供借鉴。

1 进水水质分析

广西平果A厂反渗透系统进水取自百色市右江平果段上游, 河水水质一年中有一些波动, 冬天水质较好, 故以丰水期水质 (表1) 为设计依据。由表可见, 右江江水水质比较常规, 金属离子含量均较低, 浊度在15 NTU以下, 只是有机物等杂质含量较高, 所以在设计反渗透系统时考虑预处理系统能有效除去有机物、微生物等杂质, 达到反渗透进水指标要求即可。

2 反渗透工艺设计探讨

根据右江水水质情况, 广西平果A厂反渗透处理系统设计如下图1所示。

2.1 反渗透系统的预处理

反渗透系统取水取自江水, 含有较多的悬浮物、胶体、有机物、微生物、氯离子等, 为此, 进入反渗透装置的原水必须经过适当的预处理, 否则反渗透装置将会发生严重的膜污染和膜损害, 降低反渗透膜的使用性能, 影响系统运行的稳定性。

1) 对悬浮物质、胶体物质的去除。考虑在一体化净水装置前添加絮凝剂, 通过絮凝作用过滤去除悬浮物和胶体等杂质, 再通过机械过滤器进一步除去水中的微小杂质, 使出水浊度<1 NTU, 后经活性炭过滤器后使出水的浊度<0.2 NTU。

2) 水中微生物的去除。由于微生物会在反渗透膜表面形成污垢, 因此在反渗透预处理中必须进行杀菌处理。通常用次氯酸钠来杀菌处理, 在一体化净水装置前投加, 同悬浮物和胶体一并去除。

3) 氧化剂的去除。如前所述, 氧化剂的存在会导致膜层结构的破坏, 在预处理中由于使用到了一定量的次氯酸钠杀菌剂, 因此在进入反渗透系统前必须考虑对其进行去除。对于余氯指标, 设置了活性炭过滤器, 几乎全部的余氯都在这里被过滤, 处理的余氯量<0.1 mg/L。最后, 为进一步保证对余氯的去除, 在安保过滤器前采取了还原剂的投加, 以保证反渗透系统不被余氯所破坏。

4) 阻垢措施。在反渗透膜过滤浓缩过程中, 当可溶性无机物浓度超过它们的溶解度范围, 这些可溶性无机物很容易沉析下来形成结垢堵塞膜孔, 如碳酸钙、硫酸钙、金属氧化物、金属氢氧化物等。为此必须在进入反渗透系统前进行必要的阻垢措施, 这里使用的阻垢剂是KW-210缓蚀阻垢剂, 在安保过滤器前加入。该阻垢剂p H值为10.0±1.0, 具有缓蚀控制好、成膜速度快、补膜效果好等特点。运行结果也表明, 该阻垢剂能起到良好的阻垢作用。

2.2 反渗透系统的运行条件参数

经预处理后, 反渗透进水质达到进水标准, 进水指标如表2所示。根据源水水质特点, 反渗透系统中的反渗透膜选用的是美国陶氏聚酰胺复合膜 (BW30-365) , 每套反渗透装置采用一级二段式, 单个8040膜组件内有6根膜元件, 总长8 040 mm, 有效膜面积34 m2, 设计膜通量为26.6 L/ (m2h) , 操作运行压力1.0 MPa。其中一段采取15组膜组件并联, 总膜面积3 060 m2, 二段采取8组膜组件并联, 总膜面积1 632 m2。每套反渗透装置设计进水量175 t/h, 出水量125 t/h, 回收率为75%, 共六套。此外, 由于反渗透装置产水量和水温成正比, 冬季水温较低时, 产水量将达不到设计要求, 为此RO装置预处理在安保过滤器前加装低压加热器, 控制RO进水温度保持在25℃左右 (不超过35℃) , 满足反渗透进水要求。

2.3 反渗透清洗的设计

反渗透清洗方法为在线化学清洗, 采用分段清洗方式, 清洗温度控制在28℃~35℃, 清洗时间为16~24 h, 清洗周期为6~9个月。清洗时以酸洗和碱洗结合的方式进行, 如系统运行过程中药剂性能正常、投加正常, 则以碱洗为主, 并根据实际情况辅以一定量的阻垢剂、杀菌剂等。

2.4 反渗透系统的经济成本分析

反渗透自2009年建成投产以来, 该厂反渗透装置运行稳定, 出水指标如表3所示。

出水后的反渗透产水经混合离子交换器深度处理后供往锅炉作为补给水。

对其成本进行核算, 除盐水可控成本为4.31元/t水, 其中反渗透是工艺里一级除盐设备, 混床为工艺里的二级除盐设备;可控成本包括:水费、电费、备件费、材料费。因此, 广西平果A厂以百色右江江水为水源, 利用反渗透+混床水处理技术, 在经济上具有可行性, 在技术上具有可靠性, 在运行上具有稳定性, 极具在右江水域工 (企) 业推广的前景。

3 存在的问题及对策

需指出的是, 尽管该系统自2009年投产以来取得了很好的效果, 但是, 在运行过程中曾遇到过以下问题, 现做一些简单的探讨:

1) 反渗透膜压差增长迅速, 清洗频率较高。自2009年建成投产以来, 反渗透系统平均每8月清洗一次, 但是随着使用时间增长, 清洗频率逐渐升高, 一段膜压差从最初的0.25 MPa增加到0.35 MPa, 二段膜压差从最初的0.2 MPa增加到0.3 MPa。后经长时间研究发现, 是絮凝剂的投加量过多, 导致SDI数值偏高, 使得膜系统堵塞频率加快。后经现场试验后, 确定最佳絮凝剂投加方案, 即聚合氯化铝 (PAC) 和聚丙烯酰胺 (PAM) 的组合, 并将PAC投加量控制在2~4 mg/L, 膜清洗频率恢复到设计水平。

2) 清洗效果不明显。在对絮凝剂投加方案进行调整后, 运行不到半年, 在设计反渗透清洗方案下, 清洗效果又逐渐变得不太明显, 膜压差恢复量变得很小。清洗过程中发现, 清洗出一些黄褐色粘泥, 且有较大的菌藻类味道。这说明预处理杀菌不够理想, 故调整预处理阶段的杀菌剂 (次氯酸钠) 的使用状况, 缩短杀菌剂的存放时间 (次氯酸钠有较强的挥发性) , 以提高杀菌剂的杀菌效果。因此, 经去除氧化剂后的反渗透进水具有一定抑菌效果, 从而减小反渗透膜污垢累积。

4 结语

反渗透技术用于江河河水处理, 已成为缓解工业高用水荒的有效解决途径。广西平果A厂以百色右江江水为水源, 利用反渗透水处理技术进行脱盐, 再用混合离子交换器深度脱盐后, 用于锅炉补给水, 在经济上具有可行性, 在技术上具有可靠性, 在运行上具有稳定性, 为反渗透技术在江水域工 (企) 业推广的开创了先河也同时提供了借鉴, 是工业寻求解决用水问题的绝佳出路。

参考文献

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探讨反渗透在电厂水处理中的应用 第5篇

1 反渗透技术的含义

反渗透技术其实就是将溶液中的溶质与溶剂进行分离, 具体操作上, 主要依靠反渗透膜来实现, 由于该方法易于操作, 适应性强, 因此受到很多企业的欢迎。在电厂水处理中, 整个过程可以通过半透明来观察, 可以看见在同一个水平面中会出现不同的分离子, 半透膜的作用是将这些水离子进行分离, 半透膜上分布着大小不一的洞口, 实际操作上对需要过滤的水施加压力, 能够实现分离操作。

2 反渗透装置的基本原理

反渗透技术的关键在于半透膜的使用, 在技术的实现上应注意半透密的分隔使用。在污水处理上, 反渗透装置的基本原理是在水压的作用下, 将水中掺杂的有机物与水进行分离, 半透密的孔径通常以纳米为单位, 这使得不同种类的分子可以相互隔离出来。反渗透利用半透膜的选择性通过的特性, 使得除盐、有机物操作得以实现, 具体操作上, 通过对反渗透膜的原水侧加压, 使得水中溶解的盐类与有机物不能通过, 达到除盐与有机物的目的。反渗透装置通常可以去除水中98%以上的无机盐与分子量大于200的有机物, 因此污水处理效果显著。

3 反渗透在电厂水处理中的应用

电厂运行中, 最常见的污水其实是经过二级处理后的水质, 但是对于电厂而言, 还应进行更深层次的处理, 以便实现无污染水质的排放与水资源的再利用。在当前我国的电厂运行中, 所使用的水普遍为城市地下水, 此类水中含有大量的有机物, 如果要投入生产, 必须对水资源进行相应的处理。在处理过程中, 反渗透技术就是现阶段常用的处理工艺。

3.1 反渗透系统的连接和运行方式

原水指的是最先进入化学处理装置的水, 化学处理只是最基础的处理环节, 远远没有达到电厂水处理的要求, 在实际生产中, 原水需要经过一系列的设备处理后才能进入反渗透处理环节, 在经过反渗透处理后的水才能称为淡水。常用的反渗透设备由多级高压泵、反渗透膜元件、支架等装置组成, 运行过程中只要保证设备的稳定工作就能实现水处理的持续进行。

3.2 反渗透系统组成模块

3.2.1 过滤器

过滤器通常设置在压力设备前面, 主要是去除污水中浊度在1度以上的细小颗粒, 能够保证整个系统运行中对进水需求与进水速度的需求, 优势过滤器还可以增设于系统的末端, 这能够防止外界细小颗粒进入到处理后的优质水质中。

3.2.2 高压泵

该设备的在系统中的作用主要是保证施加的压力达到相应的标准, 使得需要处理的污水能够透过反渗透膜, 这是系统的关键组成。

3.2.3 反渗透膜

渗透膜装置中的水分成淡水与浓水两种, 装置中对这两种不同类型的水都设置了控制阀门, 能够保证污水的回收率达到75%以上, 而脱盐效率更高, 达到98%以上。

3.2.4 阻垢剂加入系统

反渗透膜组运行中, 需要向溶液中投入一定量的阻垢剂, 防止大量的有机物或者盐分附着在膜表面, 使膜面出现结垢的问题, 这大大提高了反渗透膜的水处理质量与效率, 免去了渗透膜的清理费用, 也防止了清理过程中对膜造成破坏。

3.2.5 清洗装置

为了保证装置持续稳定运行, 必须定期对反渗透装置进行清洁, 通常情况下, 电厂水处理装置是3~6个月清洗一次, 清洗工作需要专业的人员进行, 并设置专门的工作程序。

3.3 具体处理操作

在反渗透处理装置的应用过程中, 可以发现进水量与出水量有明显差异, 相反排除一些原本水中看不见的悬浮颗粒与杂质。因此, 如果要评价一套反渗透装置的做功效率与使用情况, 可以观察杂质与悬浮颗粒的排出量, 或者与同一类型的装置进行对比。在反渗透装置的实际运行中, 大多数设备会出现某些入口被悬浮颗粒堵塞的情况, 这是因为此类颗粒没有及时排出。颗粒在沉淀过程中有些会附着于半透膜表面。因此, 在实际装置运行中, 为了保证处理水效率时刻保持在较高水平, 应及时观察半透膜的通透情况, 保证阻垢剂的量, 提高反渗透膜的使用年限。电厂实际运行中, 由于经常使用水库中的水以及城市地下水, 此类劣质的水质有机物与颗粒的含量较多, 所以需要保证反渗透装置有较强的排污功能, 将污水中的杂质及残留物及时排出装置, 提高污水处理效率。

4 结语

反渗透技术是一项非常先进的污水处理技术, 具有回收率高、易于自动化操作等特点, 极大的提高了水的利用率, 这在水资源日益短缺的今天, 其作用无疑是非常明显的, 而将其应用与现代电厂生产中, 能够大大提高电厂的生产效率与经济效益。

参考文献

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