锅炉补给水处理系统采用反渗透技术的经济性分析

电力18讯：    1  现有设备状况分析

    丰镇发电厂锅炉补给水处理系统采用西安水处理设备制造厂生产的3套（1号、2号、3号）额定出力为65 m3／h单元制一级除盐加混床和2套（4号、5号）额定出力为100 m3／h单元制一级除盐加混床的离子交换除盐系统。

    1～3号离子交换除盐设备于1989－05投入生产，4号、5号离子交换除盐设备于1994－11投入生产。投产后由于本厂各台机组跑、冒、滴、漏情况严重，使得除盐水补水率一直在10％左右居高不下，平均补水量在250 m3／h左右，设备再生频繁，酸碱用量很大，年酸碱费用最高达到800多万元。

　　近年来，随着本厂双达标、无渗漏工作的深入开展，设备的跑、冒、漏现象经过多方治理已明显好转，除盐水补水率逐年降低，1999年全年补水率下降至6％，平均补水量已降至150 m3／h。尽管如此，由于酸碱物价的上涨1999年酸碱用量仍在500多万元以上。

另外，从丰镇发电厂历年来生水水质全分析试验报告中可以看出（见表1丰镇发电厂历年生水水质情况简表），本厂生水含盐量呈逐年升高的态势。






    从1990－05－09本厂化学试验室对生水进行的第一次水质全分析到1999－12－31进行的水质全分析结果看，悬浮物含量增加了27 mg／L，表明总含盐量的主要指标―溶解固形物增加了113．2 mg／L，电导率增加了240 μS／cm。表明有机物等可燃物及碳酸氢钙等易分解物的指标―灼烧量增加了77．3 mg／L。另外，从表1中可知，氯根、全硬度等项目也有明显增长。

    如果生水各项杂质指标按现在这种趋势增加下去，而除盐水补水率仍维持现在目前的水平上，靠现有的离子交换设备进行锅炉补给水处理，不仅酸碱耗量还要增加，大宗材料消耗严重超标的问题将日趋严峻，严重影响着本厂的经济效益。由于除盐水设备的制、供水能力所限，使机组的安全稳定运行和正常发、供电将受到一定制约。随着我国《环境保护法》的实施，全民的环境保护意识大幅度提高，丰镇发电厂作为国有特大型企业在环境保护上更应增加投入治理废水使排放的废水符合国家规定的排放标准。而靠目前现有单一的离子交换除盐设备进行生产锅炉补给水处理，在对离子交换除盐设备进行再生时加入多少酸、碱，再生过程中就要排出多少其它盐类（如残余废酸碱、氯化钙、镁、氯化钠、碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等），由于这些废水均排到消防泵前池用于冲灰水和消防水，大量地排放这些化学物质不仅会给环境造成污染。而且还会造成冲灰水管道结垢，转动设备的腐蚀，甚至盐类沉积物会堵塞冲灰泵、冲杂泵入口，造成冲灰水管道故障。这些情况已经多次在本厂发生，冲灰水管道已多次进行酸洗。

    因此，丰镇发电厂现有离子交换除盐设备需进行重大技术改造，应在现有设备前增设3套100 m3／h（或2套150 m3／h）反渗透设备是较佳的选择。

2  反渗透技术

    反渗透（简称RO，是英文Reverse  Osmosis的缩写）是一种膜分离技术，现在已经广泛应用于电子、电力和苦咸水的淡化等领域的水处理技术中。

2．1  反渗透技术的基本原理

    许多天然或人造的薄膜对于物质的透过具有选择性，当两种浓度不同的溶液（这里指浓水与淡水）被一层半透膜隔开时，只有水可以通过而溶质（水中盐分）却不能通过。自然状态下，水从淡水侧向浓水侧渗入，当渗入达到动态平衡时在两种不同浓度的溶液面产生高度差（或称压差），这个压差称为渗透压，而这个过程称为渗透。如果在浓水侧施加压力以至于超过渗透压，则浓水中的水会通过半透膜渗入淡水侧，这个过程与自然状态下发生的渗透过程正好相反，所以称为反渗透。

    反渗透装置净化水的过程属物理过程，在一定压力下，溶于水中的各种物质包括分子和离子被截留在反渗透膜的一侧，水分子渗透到反渗透膜的另一侧，从而实现了对水的过滤净化。通常一级反渗透的回收率控制在75％，除盐率可以达到98％左右。在除盐水处理系统中，通常以反渗透设备作为预除盐装置，以离子交换设备作为精除盐装置，这种组合方式较为经济合理。

2．2  使用情况

    目前，我国大多数电厂没有采用反渗透这一技术的主要原因是受价格的制约，但是实际上以反渗透加离子交换除盐制取除盐水与离子交换除盐制取除盐水所需的费用相比，2～3 a节约的酸碱费用就相当于反渗透及其预处理系统的投资，只要运行维护得当，反渗透膜元件的使用寿命可以超过6 a，而且大大减少对环境的污染。

2．3  内蒙古电网的使用情况

    目前，内蒙古电网所属的蒙达公司、乌达电厂、海勃湾发电厂、锡林浩特第一热电厂，4个单位锅炉补给水处理系