一五○發(fā)電廠始建于1970年，原水處理系統(tǒng)設(shè)計為3×40 t/h的一級除鹽加混床。近幾年來，水源水質(zhì)嚴重惡化，含鹽量由原來的276 mg/l增加到現(xiàn)在的585 mg/l，遠遠超過原水處理除鹽系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)。除鹽系統(tǒng)投產(chǎn)初期運行周期達20 h左右，目前僅為6 h左右。運行周期的縮短，再生頻繁，酸、堿耗升高，工作量大大增加，再加上機組老化而引發(fā)的補水率上升，原水處理系統(tǒng)已難以滿足一五○發(fā)電廠補給水的需要。

反滲透作為一種先進的膜處理技術(shù)逐漸成熟，在國內(nèi)多家電廠應(yīng)用效果良好。目前，水處理系統(tǒng)中采用反滲透作為前置預(yù)除鹽方式的比較多，原有的單純離子交換除鹽方式逐步被反滲透作為預(yù)脫鹽的方式所取代。因此，通過研究和論證，一五○發(fā)電廠的水處理改造采用了先進的反滲透膜技術(shù)。

1反滲透系統(tǒng)簡介

1.1系統(tǒng)構(gòu)成

一五○發(fā)電廠選用了2×40 t/h反滲透系統(tǒng)。由深井水經(jīng)雙料過濾器后加入阻垢劑以防止反滲透濃水區(qū)結(jié)垢，通過5 μm保安過濾器后出水經(jīng)升壓泵進入反滲透裝置。每套反滲透裝置配置1臺升壓泵，流量64 m3/h，揚程151.4 m。反滲透裝置由壓力容器、反滲透膜元件、配套儀表和PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成，每套反滲透有6個壓力容器，采用4∶2布置，每個壓力容器內(nèi)裝6根膜元件，膜元件為渦卷式復(fù)合膜，型號為BW330-400，膜材料為芳香族聚酰胺膜。反滲透產(chǎn)品水管上裝設(shè)爆破膜和逆止閥，防止產(chǎn)生的背壓破壞膜元件，當產(chǎn)品水壓力超過規(guī)定值時，爆破膜自動破裂泄壓，以防止膜元件背壓過高而影響壽命，同時在淡水管路上安裝排放閥，停運時打開以消除淡水管的靜壓。

反滲透設(shè)自動啟停裝置，啟動時自動沖洗管道內(nèi)不合格水，然后沖洗反滲透排除反滲透內(nèi)的空氣，防止形成氣錘損壞膜。

高壓泵出口裝有電動慢開門，當高壓泵啟動后電動慢開門才緩慢開啟，以保證膜元件壓力平緩上升，避免膜元件因突然升壓而受損。同時高壓泵出口還設(shè)高壓保護開關(guān)，壓力過高時，壓力高限報警停泵；泵入口設(shè)低壓報警，壓力過低時，低限報警停泵；電流過載自動開關(guān)可在高壓泵電流過載時，自動跳閘斷電，防止燒壞高壓泵。

1.2反滲透裝置進水水質(zhì)要求及運行條件

工作壓力：1.1～1.8 MPa

設(shè)計水溫：18 ℃

給水流量：54 m3/h

產(chǎn)水流量：40 m3/h

SDI≤4.0

余氯≤ 0.1 mg/L

脫鹽率≥97%

回收率<75%

反滲透裝置進水的預(yù)處理對反滲透的正常運行和延長膜壽命非常重要，如處理不當則會后患無窮。一五○發(fā)電廠引用深井水，濁度較低，故采用雙層濾料過濾器，濾料由石英砂和無煙煤組成，運行中嚴格控制出水污染指數(shù)SDI，水質(zhì)變差時立即停運反洗。

壓力是反滲透脫鹽的推動力，應(yīng)按反滲透組件的要求維持一定壓力，若壓力過小會影響脫鹽率和水的回收率，而壓力達到一定程度后脫鹽率趨于穩(wěn)定，且膜的壓密是不可逆的，因此為延長膜的使用壽命，應(yīng)在脫鹽率和產(chǎn)水率滿足的情況下，盡量采用低壓力，一五○發(fā)電廠反滲透壓力為1.1～1.8 MPa。

2反滲透應(yīng)用的問題分析和改進情況

2.1問題分析

按廠家設(shè)計為反滲透后直接加混床，但反滲透建成投運后，混床只能運行7～15 h，頻繁的再生使工作量不但沒有減少反而比原除鹽系統(tǒng)工作量更大，酸、堿用量節(jié)省也達不到預(yù)期要求，分析原因如下。

a. 反滲透系統(tǒng)出水電導率為20～24 μS／cm，而原來的一級除鹽系統(tǒng)出水電導率最大不超過5 μS/cm，故現(xiàn)在混床運行時間大大縮短，由原來的8、9 d減為現(xiàn)在的7～15 h（由供給機房的水量而定，冬季用水量大，運行時間有可能更短），嚴重影響著安全生產(chǎn)。

b. 混床和一級除鹽系統(tǒng)相比雖具有出水水質(zhì)好的特點，但同時也存在如下缺點：樹脂交換容量利用率低；反洗、混合造成樹脂損耗大；再生操作復(fù)雜，需用時間長。如果混床如此頻繁再生，樹脂損耗率將非常高，甚至會超過原來沒有用反滲透時的樹脂損耗率；此外混床樹脂交換容量利用率低，故酸、堿用量增大；再加上混床再生操作復(fù)雜，時間長，經(jīng)濟技術(shù)都沒有優(yōu)勢。

c. 再生混床一般需用質(zhì)量非常好的除鹽水，而一五○發(fā)電廠由于混床出水直接進機房，故再生混床只能用淡水箱的水即反滲透出水，水質(zhì)較差，造成混床再生效果不好，故混床出水水質(zhì)不如以前。

d. 反滲透出水存在硬度和一些陰離子雜質(zhì)，如長期用此水，再生混床將造成樹脂交叉污染。運行一段時間后，運行時間還將進一步縮短，出水水質(zhì)進一步變差。

e. 如3個混床都失效，將無法象以前那樣直接供一級除鹽水，安全系數(shù)低。

2.2改進情況

鑒于以上問題的存在，一五○發(fā)電廠對系統(tǒng)進行了改進，即利用上一級除鹽系統(tǒng)。系統(tǒng)流程如下：

雙層濾料過濾器→高壓泵→反滲透裝置→淡水箱→淡水泵→一級除鹽系統(tǒng)→除鹽水箱→除鹽水泵→混床→機房

現(xiàn)在一些電廠采用反滲透加混床，并且取得了良好的經(jīng)濟效果。但一五○電廠的反滲透系統(tǒng)在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上改進，利用一級除鹽系統(tǒng)，并不用增加投資，而從運行情況來看，不論是安全性、穩(wěn)定性還是節(jié)約酸、堿用量來說，采用反滲透加一級除鹽加混床都比反滲透加混床要好。

3綜合評價

3.1技術(shù)可行

改進的反滲透系統(tǒng)延長了制水運行周期，節(jié)省了酸、堿用量。采用反滲透加一級除鹽系統(tǒng)加混床后，其顯著優(yōu)點是一級除鹽系統(tǒng)的運行周期成倍增加，再生次數(shù)大大減少，節(jié)省大量酸、堿。原一級除鹽運行周期6 h，而采用反滲透加一級除鹽系統(tǒng)加混床后，一級除鹽運行周期達8～10 d，周期制水量從240 t增至8 600 t左右，混床運行時間可達1個月以上。

3.2除鹽水質(zhì)量提高

利用反滲透后發(fā)現(xiàn)一級除鹽出水電導率降至0.8 μS／cm以下，SiO2含量也降低,混床出水水質(zhì)更好，有效地保證了為鍋爐提供優(yōu)質(zhì)的除鹽水。

3.3運行維護量減少

采用反滲透后，離子交換器的運行周期增加，再生次數(shù)減少，運行維護減少，工作條件得到改善，勞動強度大大降低。

3.4保護環(huán)境

從環(huán)境保護的角度來看，采用反滲透后，廢酸、堿的排放量大大減少，其環(huán)境效益和社會效益十分明顯。

3.5經(jīng)濟效益可觀

原水處理除鹽系統(tǒng)周期制水量為240 t，現(xiàn)在為8 600 t，酸、堿用量減少97.2%。以2001年酸耗量1 200 t、堿耗量1 000 t計算，1 a可節(jié)省酸堿費87萬元，運輸費12萬元，每 a補充樹脂費約2萬元，系統(tǒng)維護費可節(jié)約資金6萬元；利用反滲透后每年阻垢劑用10萬元，設(shè)備費215萬元，故可在2 a多的時間內(nèi)收回成本，以后每a可節(jié)省約90萬元。
 

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