叶梦鲸
浙江省电力建设有限公司
摘 要：近年来，因反渗透水处理设备高效节能的特点，该技术较为广泛地应用在工业海水淡化、纯水制备、废水处理、食品加工等。然而，反渗透水处理设备的核心膜元件较为昂贵，因此，为尽可能提高膜元件的使用寿命，如何正确使用反渗透水处理设备，并对其进行有效维护就成了关键。本文结合热电厂实际运行3年数据，对反渗透水处理设备的使用与维护进行研究探讨。
关键词：反渗透；水处理设备；使用与维护
随着人们对工业、饮用水质量的提高，反渗透技术快速发展，反渗透水处理设备应用日益广泛。对于反渗透水处理设备而言，在使用过程中由于膜的选择性作用，会使膜表面出现膜污染及浓差极化现象，影响膜的使用效果，增加使用压力，从而影响设备的正常运行。在热电厂中，由于厂外用户供热需求较大，对制水的稳定性要求较正常火电厂更高。因此，为了维护反渗透水处理设备的正常运行，增加其使用寿命，需要了解其在实际应用中应注意的问题，并对其进行定期的清洗与维护。
一、反渗透水处理设备
反渗透技术主要是对么膜一侧的溶液施加压力，当压力超过渗透压时，溶液将会流向与自然渗透相反的方向[1]。运用反渗透技术对含盐水进行处理时,在低压侧得到淡水，在高压处得到浓水。在热电厂除盐水制备中，为保证能效利用最大化，补给水一般经原水预处理及超滤处理后，分次进入反渗透设备进行除盐，所得的淡水再后续进入混合离子交换器，最终制得除盐水，供机组使用。
二、反渗透水处理系统的影响因素
为了研究反渗透水处理系统的最佳工况，对其主要影响因素进行了分析，包括压力，温度，含盐量，回收率及pH值等。
（一）压力因素
由于反渗透技术的特点，进水压力对于反渗透膜的水透过量和脱盐率有着直接的影响作用，当反渗透进水压力增高时，脱盐率随之增加，但脱盐率并不会随着进水压力的增高而无限增加，当压力达到固定值后，脱盐率将不会继续增加[2]。在实际运行中（见图1），一级反渗透在变频高压泵压力值增加到1.0MPa时脱盐率达到最高且基本不再升高，二级反渗透在0.8MPa时最高。
（二）温度因素
温度对于反渗透水处理系统也具有影响作用。首先，温度对脱盐率具有影响。温度的高低影响着脱盐率的高低，当温度升高时，盐分透过膜的速度就会随之提高，从而使脱盐率进行降低。其次，温度对水量具有影响。温度的变化对水量具有正向的影响作用，温度升高则水量增加，温度降低则水量减少[3]。在实际运行中发现（见图2），温度对反渗透设备脱盐率影响并不明显，综合考虑节能要求以及设备性能，将反渗透设备进水温度保持在20-28℃，设备脱盐率较好。
（三）回收率因素
回收率的变化会影响反渗透水处理系统的使用情况以及其寿命长短。当反渗透水处理系统中的回收率有所提高时会导致膜的渗透压力增加，并且在处理溶液中微溶盐类的物质时会出现结垢现象，从而影响反渗透水处理系统的使用，严重时会影响其使用寿命。在实际运行中（图3），通过调节浓水阀门开度来设置回收率，回收率对设备脱盐率存在较小影响，结合产能，将回收率设置在25%时设备性能较好。
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（四）pH值因素
pH值的影响主要体现在反渗透水处理系统中对反渗透膜的影响，不同种类的反渗透膜，其适用于的pH值范围不同，且差别较大。在实际运行中（图4），根据本工程使用的聚酰胺复合膜的使用说明书进行试验，当其pH值处于4～9的范围内时，其脱盐率较为稳定。
（五）含盐量因素
溶液中含盐量的多少影响着反渗透水处理系统的操作，其中，反渗透膜进水中，含盐量进行增加，则会使产水中的含盐量随之增加，从而使得脱盐率有所降低。热电厂制水工艺中，前置预处理不涉及除盐工艺，因此，补给水水质对设备脱盐率有显著性影响。实际运行中（见图5），在2种不同的补给水源含盐量相差近一半的情况下，反渗透设备在低盐水源中的脱盐率明显优于高盐水源。
三、反渗透水处理设备在实际使用中的问题
（一）装置更换问题
反渗透水处理设备中的保安过滤器可过滤对膜造成潜在伤害的颗粒物质、微生物等，对其起到一个保障预警作用，当反渗透设备运行一段时间后，保安过滤器压差变大，反渗透设备处理能力随之下降，因此，需要更换保安过滤器滤芯，并对其进行化学清洗浸泡，以做到重复利用。
（二）运作模式问题
反渗透水处理设备中的反渗透膜的浓水端与淡水端在处于压力差的条件下，当反渗透水处理设备中的含盐量不低于原溶液中的含盐量，就会使出水量不断增高。同时要对产水的背压及渗透压予以重视，否则就会造成产水量逐渐降低，从而影响该处理溶液中的pH值的变化，严重时会对反渗透膜的寿命造成影响[4]。在实际运行中，一般在产水侧采用安装爆破膜的方式来防止设备背压运行。
（三）余氯对反渗透膜的影响
热电厂制水工艺中，原水预处理系统需要加次氯酸钠溶液进行杀菌，净化水质。因此，水中含有氯离子。溶液中过多氯离子（余氯）会严重影响反渗透设备脱盐率，对膜元件造成不可逆的损伤。因此，一般在反渗透进水处添加还原剂，并安装ORP表，监视余氯情况。
四、反渗透水处理设备的维护
在反渗透水处理设备停运48小时或设备脱盐率明显下降以后，就应对反渗透膜进行化学清洗。一般采取2%～3%质量的亚硫酸钠进行清洗，清洗时需关闭所有阀门[5]，将清洗液在管路内进行循环。在完成清洗后，应立即对反渗透设备进行冲洗，并将水及时排空。
五、热电厂实际运行的经验
经过不断试验摸索反渗透设备的最佳工况及尽可能的延长设备寿命。本热电厂反渗透设备实际运行压力采用1.0MPa（一级反渗透）和0.8MPa（二级反渗透），运行温度保持在20-28℃，反渗透设备化学清洗采用亚硫酸氢钠溶液。在最佳工况时，反渗透设备的脱盐率一年内高于98.5%，三年内仍大于96%。由此可见，对反渗透设备的正确维护有效提高了设备的使用寿命。
总结：
总之，根据实际运行数据，进水压力和进水含盐量对反渗透设备脱盐率影响较大。随着反渗透设备的日渐普及，需要对其使用过程中的注意事项和其日常的维护工作与以重视，认真了解其清洗与保养方法，确保设备的正常使用，同时延长设备的使用寿命。
参考文献：
[1]杨泽军,高鹏,陈子婧,窦培举,胡苇玮.海上热采锅炉给水处理工艺研究与实践[J].科技和产业,2020,20(06):160-164.
[2]张宏飞.反渗透水处理设备在工业污水处理中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(15):79+139.
[3]孟振良.水处理系统反渗透设备的维护分析[J].中国金属通报,2020(04):86-87.
[4]王珊.北京地铁15号线花梨坎站、国展站室外水处理设备使用情况与改造实施[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):79-80.
[5]段金锁.加强运行维护提高反渗透设备运行周期及膜的使用寿命[J].内蒙古科技与经济,2017(22):101-102+151.
作者简介：叶梦鲸（1994.01-），男，汉族，浙江宁波人，大学本科学历，现就职于浙江省电力建设有限公司，助理工程师，从事和研究方向：电厂化学。