前言：
近年来随着电力市场的深化改革，各电厂生产运营方式也有了转变。除了发电售电这主营业务，蒸汽供热也逐渐凸显其重要作用，为各单位带来可观的盈利收入。随着供热量的不断增加，锅炉的汽水补给率也呈上升趋势，急需建造新的制水系统来保证补给水，同时也带来新的加药问题。
1. 本厂全膜法制水系统工艺系统的简介：
以本厂目前使用的全膜法制水系统为例，它的工艺流程如下：
原水（来自自来水厂）→ 超滤升压泵→ 超滤装置→ 超滤产水箱→ 一级RO升压泵→ 一级保安过滤器→ 一级RO高压泵→ 一级反渗透装置→ 一级反渗透产水箱→ 二级RO升压泵→ 二级保安过滤器→ 二级RO高压泵→ 二级反渗透装置→ 二级反渗透产水箱→ EDI升压泵→ EDI保安过滤器→ EDI装置→ 除盐水箱
该套系统总设计出力120m3/h，各装置的产水指标如表1所示。其中超滤装置出水淤泥密度指数值(SDI值) ≤2。一级反渗透初期一年内脱盐率≥98%，四年内脱盐率≥97%；二级反渗透初期一年内脱盐率≥97%，四年内脱盐率≥96%。除盐产水电阻率≥15兆欧（25℃），二氧化硅≤10μg/L。
表1 各装置产水指标
全膜法制水系统相对于混床除盐制水系统，安装简单，更换方便，空间占用小，可省略繁琐的预处理过程。因此近年来被广泛使用。但缺点是需要加入各种药剂防止压差过高，保证装置的稳定运行。例如阻垢剂，一般添加到一级RO升压泵之后、保安过滤器之前，它能控制浓水侧的各种结垢倾向，有效控制硫酸盐、碳酸盐、氟化钙的结垢，分散金属氧化物在反渗透膜表面的沉积。通常应用于高硬度、高碱度、高pH的水型。
图1为本厂一级反渗透膜上的垢样分析结果。从图中可见，除了氧化铝（大多数来自超滤系统中添加的高纯絮凝剂）和二氧化硅（来自原水），氧化钙、氧化镁含量排列第三、第四位。这跟本地水源有关，可见加入阻垢剂对分散金属氧化物在膜表面的沉积是十分必要的。
图1 一级反渗透膜的垢样分析结果
以本厂为例，现场配有阻垢剂药箱两个（每个2立方米），使用的阻垢剂为浓缩液（每桶25公斤），稀释倍数为53.3倍（37.5kg/2000kg）。以系统每天运行22小时计算，建议使用周期约为15天，现场实际加药浓度为0.75ppm。
2. 出现微生物滋生的问题：
制水系统投运三年多，近几个月来开始出现一级保安过滤器和一级反渗透一段的差压频繁高报警，显示保安过滤器和一级反渗透装置被堵，需进行更换或者在线清洗。
据统计，仅是2023年8月份，一级反渗透清洗就达6次，分别是8月4日、11日、16日、18日、23日和31日。
经检查，两个阻垢剂药箱内部较脏，有疑似藻类的物质滋生。如图2、3所示。
图2 #1阻垢剂药箱 图3 #2阻垢剂药箱
考虑到本厂地处广东沿海地区，常年高温潮湿，且是采取手工配药的方式，即需人将桶装的阻垢剂从药箱顶部倒入并加水稀释，药箱并不完全密封（顶部有盖可旋开）。而配满的两箱阻垢剂通常能用二十天之久。日积月累，阻垢剂药箱也疏于清理，很容易导致微生物的滋生。如此会降低阻垢剂的有效成分，就更难保证一级反渗透的差压在可控范围内。一旦细菌和藻类随着加药管道进入膜系统，最终导致膜外浓差极化增大，堵塞膜孔，降低通水量并加剧其他污染。尤其是在反渗透膜表面大量繁殖，使得膜的结构发生永久性损坏，缩短寿命，造成制水系统故障而无法运作。
3. 调整加药方式和注意事项：
尽管本厂使用的阻垢剂配有抑菌剂成分，但由于稀释倍数已达53，且经常使用时间较长，不一定能发挥功效，因此需要额外加入杀菌灭藻剂。它的杀灭原理主要有三种：一是促进菌体蛋白质变性或凝固；二是干扰细菌的酶系统和代谢；三是损伤细菌的细胞膜而影响细菌的化学组成、物理结垢和生理活动，从而发挥防腐、消毒甚至灭菌的作用。
如今本厂尝试使用的杀菌灭藻剂恰恰是运用第二种原理。其与菌类藻类接触后，能快速断开细菌和藻类蛋白质的腱，抑制其生长和新陈代谢，而且这种断开是不可逆的。根据使用说明书，其主要成分为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMI）和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MI）。对常见的细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。其优点有降解性好（不产生残留物）、操作安全、配伍性好、使用成本低等。能与氯及大多数阴阳离子及非离子表面活性剂相溶。
因我厂全膜法制水系统的原水来源是自来水，不可避免会含有微量细菌，一年之中水质情况也会有波动。我们可根据水源情况和系统工艺添加杀菌灭藻剂。加药方式有两种，分别是连续式投加杀菌和冲击性杀菌。从经济性角度、环境友好程度以及对箱体的腐蚀作用多方考虑，采用冲击性杀菌比较合适。只需将杀菌灭藻剂注入一级保安过滤器之前，加药量为200—500ppm。本厂将两个阻垢剂药箱清空一个，用来存放杀菌灭藻剂。如此只剩一个阻垢剂药箱用于运行，配药频率加快，也可防止微生物滋生。在气温较高的夏季每星期投加2次，每次投加时间为60分钟。冬季微生物滋生较少，预计每星期投加1次即可。
此外在有条件的情况下，配药前应对药箱进行清理。操作也简单快捷，只需先用除盐水对药箱进行清洗，保证原药剂无残留。再启动加药泵，用除盐水对加药泵和加药管道进行大流量冲洗，时间约为5分钟，然后关泵，清洗结束。这样可最大限度减少微生物的滋生。
4. 总结：
自从对一级反渗透系统采用冲击性投加杀菌灭藻剂，并更换了保安过滤器后，目前差压相对稳定，频繁高报的情况消失，可见药剂有效。后续还应观察跟踪，继续调整加药的浓度和时长。
