前言
随着工业化生产的加剧，我国水资源环境也受到了极大地污染，水资源的质量和能源对于人类有着十分重要的意义。电力企业在实际的运行过程中需要用到大量的水资源，并且排水量也很大，目前我国推行的电厂节约用水措施是对于排水的循环利用。通过对于污水的有效处理，实现二次利用，充分发挥水资源的优势。通常情况下电厂的污水回收都是通过循环冷却水和锅炉补充水等方式实现的，对于反渗透技术在电厂循环排污水中的利用还没有得到广泛推行，对于最终的效果还得不到很好地验证。所以我们需要加强反渗透处理工艺在电厂循环排污水中的应用，通过合理的实验研究，创新一条电厂循环排污水的有效途径，改善水资源短缺的现状。
1反渗透技术基本原理和作用
1.1反渗透技术的基本原理
反渗透技术，是目前比较先进和最有效节能的膜分离技术。通过高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜，将这些物质和水有效地分离开。由于反渗透膜的膜孔径非常的小，能有有效地出去水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
1.2反渗透技术在电厂水处理中的作用
在电厂水处理中应用反渗透技术主要的目的在于将排放出的污水通过反渗透处理可以有效地获取可以循环利用的水资源，再次的进行电厂生产中，实现对于水资源的循环利用。同时，反渗透技术还可以有效地处理电厂周围的其他废水，降低对于水资源的消耗，更高效的是解决水资源紧张的问题。通过有效的水资源循环利用可以降低电厂的成本投入，加强电能的运作，对于一些水资源比较少的地区有效的节约资源。另外，在沿海地区，海水资源比较发达，电厂的运转可以充分的利用海水资源，通过对海水进行反渗透技术的处理，转化为可以用的淡水资源，大大的降低电厂附近淡水资源的消耗，提高附近居民的用水需求。由此可见，反渗透技术在电厂水处理中起到了一个降低水资源消耗的作用，对废水进行循环使用，对海水转化淡水投入生产，大大的降低了电厂的投入成本，提高经济效益。
2反渗透技术在电厂水处理当中当中的具体运用
2.1反渗透+电去离子脱盐装置
反渗透+电去离子脱盐装置是上个世纪末期所发明的新型水处理脱盐装置。在该装置当中，电除盐技术的理论是凭借电场所产生的作用力来除去水体当中的无机离子，该技术有效方式了原来的电渗透技术无法深度进行脱盐处理的缺陷，并对离子交换工作无法长期联系工作的弱点进行了弥补，并克服了电渗透技术需要大量使用酸碱再生的不足。实验研究表明，使用反渗透+电去离子脱盐装置后，其出水质量能够达到电厂锅炉用水当中对二氧化硅以及电阻率方面的硬性要求，并且显示出良好的环保性能，同我国电厂长期使用的离子交换技术进行对比，反渗透+电去离子装置拥有出水性质稳定，能够长时间低成本运行、进行无人值班、对环境零污染、占地空间小等诸多优势，但是该设备在整体造价相对较高。
2.2反渗透+混合离子交换脱盐装置
在我国绝大多数电厂锅炉补给水装置早期设计当中，都是使用的离子交换脱盐系统，凭借该技术，电厂能够获得接近于纯水水质的水体，达到电厂锅炉生产用水的要求，但值得注意的时，此项技术在树脂再生过程中所形成的废酸碱溶液将会对当地生态环境造成比较严重的污染，基于这一问题，我国很多电厂在锅炉补给水脱盐装置当中使用了反渗透+混合离子交换装置。伴随着该装置的使用，有限替代了我国电厂传统脱盐系统当中需要使用阳床和阴床进行一级除盐的局面，让废酸碱溶液的排放量和原来相比降低了近九成。伴随着最近几年当中反渗透技术的逐渐成熟，相关设备的费用也呈现逐渐降低的态势，我国有很多电厂在脱盐装置当中采用了反渗透技术。但需要关注的是，电厂在使用反渗透技术的过程中，需要衡量原水的水质特征以及成本因素，才能让电厂获得最大限度的经济效益。
3反渗透技术在电厂水处理中的应用
3.1在锅炉补给水处理中的应用
电厂在发电过程中离不开锅炉的使用，而想要确保其正常运转，往往需要用到大量的水资源进行热能传导。众所周知，锅炉补给水处理技术种类众多，其中较为常见的两种分别是：锅炉及水除盐处理以及锅炉补给水预脱盐处理。其中，锅炉补给水脱盐处理技术中处理效果最好、使用最为普遍的是反渗透技术。与其他脱盐技术相比，反渗透技术具有明显的优势，使用该技术时，不会由于原水水质发生变化而影响结果，该技术对于去除有机物以及硅具有很大的优势。根据相关数据统计分析得出，对于COD的脱除率非常高，在85%以上，这样一来就能够满足大型机组对于有机物以及硅含量的苛刻要求。此外，反渗透技术还能够将水中90%以上的离子进行去除，很大程度上减轻了之后的离子交换系统的除盐压力，与此同时能够有效地降低含有酸、碱等废液的排放量，使得排放废水的含盐量得到有效控制和降低，提高了经济效益和环境效益。
3.2循环冷却排污水回收利用
众所周知，电厂在发电过程中需要消耗很多的循环冷却水，这就导致循环冷却水的消耗量占比很大，所以，对循环冷却水通过技术手段进行处理之后，回收再利用，有效的降低了水资源的浪费，减少电厂运行成本。尤其是随着人们环保意识的不断加强，对废水排放指标有了更加严格的要求。使用反渗透技术，对循环冷却水进行回收处理，促进废水循环再利用。废水在使用反渗透技术进行处理后，其水质符合循环冷却系统的补水水质需求，有效地降低了循环水的浑浊度，控制了补水量。虽然反渗透处理具有较高的成本投入，但是通过使用反渗透技术，有效地降低了水资源的消耗和对环境的破坏，因此对于电厂而言，使用反渗透技术投入是当前的，利益是长远的。
3.3锅炉酸洗废液处理
通过反渗透技术，可以有效的处理锅炉酸洗废液。经过相关文献的查阅以及试验，在对锅炉酸洗废液进行处理时，海水膜的处理效果最佳，因此通常情况下会使用海水膜循环处理的方式对锅炉酸洗废液进行处理。其最佳处理方案为：首先通过反渗透浓缩处理酸洗废液，之后对回收的浓缩液进行除铁，使用喷雾进行干燥处理后，将柠檬酸钠盐进行回收。通过上述处理方式，可以有效地解决锅炉酸洗废液造成的环境污染，从而获得良好的环保效益。
3.4电厂综合废水处理
电厂在运行过程中不可避免地会产生大量的废水，导致水资源消耗严重，甚至威胁生态环境。通过反渗透技术对废水进行处理回收，尤其是生活污水以及酸碱废水等混合而成的混合水，因为这些水总体呈酸性，因此在处理前需要进行弱酸处理，这就需要反复使用反渗透技术，对混合废水进行回收再利用。
4预处理部分的几点建议
尽管在RO入口前有保安过滤器（又称精密过滤器或5μ过滤器）以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70%以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。（1）对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器（一般为无烟煤和石英砂）值得推广。华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。（2）预处理中加药的选择：预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如：使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。（3）活性炭过滤器的作用：活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或NaOCL，一般不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO入口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO入口水质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为戒。（4）保安过滤器运行良好的重要性：保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤元为一次性，运行费用高，但效果好。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电厂每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用15t/（h·m2）滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。
5RO附属系统的再讨论
5.1RO系统加酸量
RO系统加酸调节入口水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行pH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5.5左右，对于TFC膜则在6～7左右（不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别）。对于RO用户应根据实践经验进行调整，如上海石洞口二厂（采用聚酰氨复合膜）RO入口PH值为5.7，运行情况较好。但是PH值如果调得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至可以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。
5.2阻垢剂的必要性
加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨在防止CaCO3等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户在实际运行中都没有加，但却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好，可以大胆地不上阻垢剂加药系统。
5.3关于冲洗系统
国外资料报道，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质含盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入口冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如果水源水质良好（含盐量低），应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足RO膜元件的要求。
5.4关于化学清洗
如果RO运行正常，每年只需化学清洗一两次。至于有些电厂由于运行不好而频繁清洗RO，把清洗改为固定管路，应属例外，笔者认为不值得推广。针对不同的情况，使用不同的清洗配方，清洗液多采用柠檬酸为主要成分，也有用盐酸和十二烷基磺酸钠。针对已严重污堵膜元件的清洗，应以试验为依据，如某电厂RO调试后，脱盐率及出力下降，预处理没过关而使膜元件污堵，采用临时接管清洗。先用0.2%HCL清洗，洗出物透明，认为没有CaCO3等垢；后用碱洗，配方为EDTA（0.1%）+NaOH（0.1%），调pH=12，最高温度为30℃，循环清洗，效果很好，使RO运行正常；再如衡水电厂，膜元件严重污堵后，常规清洗方案均不奏效，经摸索试验，使用H2O2洗脱了污物，膜元件恢复出力。
结束语
综上所述，通过反渗透技术在电厂水处理中的应用，可以有效地实现电厂废水循环利用，降低电厂的投入成本，增强企业经济效益。反渗透技术的应用，大大的提升了水资源的利用率，节能减排、降低消耗。在水资源日益短缺的今天是十分重要的措施手段。我们必须要对反渗透技术有全面的了解和认识，广泛的应用于电厂生产或其他海水淡化等项目，有效地实现水处理工作。
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