中水回用对反渗透系统运行的影响研究张海建

中水回用对反渗透系统运行的影响研究张海建

张海建

航空工业西飞陕西西安市710089

摘要：在电力行业，中水作为循环冷却水与锅炉补给水的水源在国内电厂中得到越来越多的应用。以中水为水源，结合超滤-反渗透-电除盐工艺制备合格的除盐水，是目前新建电厂广泛采用的一条技术路线。本文对中水回用对反渗透系统运行的影响进行了分析。

关键词：中水；反渗透；影响

1中水系统概述

通常情况下认为中水水质处于给水与排水之间，因此被称为中水。中水系统主要功能是对建筑或小区中的生活污水进行处理并经过循环作用使其重新用于供水系统当中。在缺水城市或地区中水系统发挥了重要水资源节约功能，从一定程度上降低了水资源应用压力。从作用上来看中水系统可分为建筑中水系统、小区中水系统以及城镇中水系统等，在组成上又分为中水原水系统、处理系统以及供水系统。中水系统产生的再生水对于城市水资源利用具有十分重要的意义。再生水从本质上来看可谓是城市的第二水源，通过中水系统使得城市水资源利用率得以促进并可对水体污染进行控制。对再生水的合理利用同时兼顾了水资源缺失与环境污染问题，这与“可持续发展战略目标”具有高度契合性，在上述背景下无论是对于环境还是对于经济乃至整个社会都将带来效益。

2反渗透系统概述

反渗透技术是当前最为常见的水净化技术之一，在该技术的应用过程中半透膜发挥了重要的作用。半透膜可对盐通过产生明显的显著作用，只允许水通过。溶液在经过半透膜处理后其浓度也将不断稀释，而水朝向浓溶液流动时将会产生一定程度的压力，这种压力将会对水持续流入产生阻断作用并促使渗透保持平衡态并且这种平衡态体现了动态性特征。若对溶液施压及让压力超过渗透压时，水则会从半透膜由高浓度向低浓度方向流动，那么高浓度溶液的浓度将继续升高，从而形成了一个反向渗透过程中。因此可将反渗透视作为以超过渗透压的压力为基础，在它的推动下并结合膜的选择性作用最终实现水体净化。

3中水回用对反渗透系统运行的影响

电厂为蒸汽联合循环二拖一多轴机组，包括2台燃气轮机､2台燃气轮发电机､2台余热锅炉､1台蒸汽轮机､1台汽轮发电机和有关的辅助系统与设备｡余热锅炉为三压､再热､无补燃､卧式､自然循环余热锅炉｡锅炉高压主蒸汽最大工作压力为13.4MPa｡工程锅炉补给水及热网补给水处理系统的水源，采用再生水厂和周围污水处理厂深度处理后的再生水｡

污水处理厂采用传统的活性污泥硝化二级处理工艺，一级处理包括格栅､泵房､曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；出水指标达到DB11/890—2012城镇污水处理厂污染物排放标准｡二级深化处理后的城镇污水，经过混凝澄清､过滤､杀菌灭藻后利用｡为了监测水质和控制运行，锅炉补给水处理系统设置了必要的在线仪表和控制阀门，如压力变送器､温度测量元件､流量变送器､导电率表､余氯表､pH值表等就地设备，以满足采用全自动无人值守运行方式，在控制室操作员站对水处理系统进行监视和运行操作｡当纤维过滤器､自清洗过滤器进产水量或出口压差达到设定值后，过滤器可自动反清洗｡超滤装置进水的加药量可根据流量和水质情况自动控制，超滤装置可自动反冲洗｡反渗透装置根据系统压差､出水水质和周期制水量进行监控，实现定期自动和半自动冲洗｡EDI系统根据系统压差､出水水质和周期制水量进行监控，实现定期自动和半自动冲洗｡控制系统采用DCS，以LCD和键盘为监视和控制手段，完成对水处理系统信息的采集､处理和记录，对异常工况进行报警和自动打印，在集中控制室实现对锅炉补给水处理系统的监控｡RO膜的三个重要性能参数为脱盐率､压降以及渗透水流量｡将运行数据进行标准化处理，可以将运行数据核算到标准状态，进而比较RO膜在不同运行环境下的性能｡更重要的是，通过数据的标准化处理，能够反映出RO膜的本征性能，进而能够直接将RO膜的性能与正常运行状态条件下进行比较，以便于当膜出现异常时，能够及时采取处理措施｡以市政自来水为水源时，RO系统的进水水质完全满足设计要求，RO膜能够在设计状态下正常运行，此外，由于进水水质相对较好，RO膜发生污染或堵塞的机会也变小，这种状态下RO膜的各项性能最接近其出厂初始状态值｡

改用中水后，虽然经过了超滤系统的预处理，RO系统的进水电导率仍然有明显的上升，RO系统进水电导率约为838.22μS/cm，比使用自来水时提高了约88%；在使用中水为水源连续运行一段时间后，进水电导率稳定在798.73μS/cm，比使用自来水时提高了约79%｡与之对应的是，使用中水后，RO系统的产水电导率也有了明显的上升，特别是在使用中水为水源的初期，RO系统的产水电导率在12~16μS/cm，比使用自来水为水源时上升了1倍；使用中水连续稳定制水后，RO系统的产水电导率在9~11μS/cm，比使用自来水为水源时平均上升了约41.8%｡更换水源后，RO系统产水电导率明显变大，尤其是在使用中水为水源的初期｡这是由于在水源更换的初期，一方面系统为非连续制水状态，管道内的存水将管道腐蚀，导致RO系统进水电导率明显变大，进而使得产水电导率随之明显变大；另一方面，中水的电导率比自来水高，RO系统在稳定运行后，相应的产水电导率也明显提高。

结束语

工业生产促进了市场活跃度并让经济发展明显提速，但其背后却或多或少地付出了环境代价，另外生活用水用量加大也从一定程度上制约了城市的进一步发展。通常情况生活排水必然会带来一定量的污水，而这些污水往往被当作“废物”排除，而这种方式不可避免地带来了浪费。事实上生活用水经过净化处理后依然可以循环使用，这可以有效控制水资源浪费。在社会环保意识日趋加深的情况下水循环利用已经成为了城市发展过程中重点关注对象，这刺激了中水回用技术的发展，使得技术体系不断健全、完善。

参考文献：

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［2］商继鹏．中水系统在瑞光热电厂补给水系统中的应用研究［J］．电力学报，2012，27（6）：620-622．

［3］郁达伟，郑祥，肖庆聪，等．反渗透技术在我国火电行业中的应用分析［J］．中国给水排水，2012，28（2）：5-9．