海水淡化技术在电厂中的应用
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摘 要：文章介绍和分析了海水淡化工艺在电厂中的应用现状。该工程采用海水淡化工艺作为预除盐技术，得到了很好的处理效果。海水淡化总产水量为200m3/h，出水电导率小于20μs/cm，总脱盐率可以达到99%以上。控制参数为：UF系统的运行周期为30分钟，出水浊度在0.06～0.1NTU之间，一级反渗透RO的进水SDI
关键词：海水淡化技术；电厂；应用
巴基斯坦某电厂机组为一套560MW级燃气-蒸汽联合循环发电机组，由3台PG9171E型燃气轮机发电机、3台余热锅炉和1台汽轮发电机构成。锅炉补给水系统由海水淡化预除盐系统和后续除盐系统组成。海水淡化系统总产水量为200m3/h，淡化出水电导率在20μs/cm以下，总脱盐率可以达到99%以上，出水水质稳定，完全可以达到海水预除盐效果，为后续除盐系统提供低电导率且水质稳定的进水，有效地降低了后续除盐系统的负荷，保证了其除盐水水质。
1 海水淡化系统组成
海水海水泵澄清池清水池超滤进水泵超滤保安过滤器超滤膜组件超滤产水箱超滤水泵5？滋保安过滤器一级海水升压泵海水反渗透膜组件一级反渗透水箱二级淡水高压泵淡水反渗透膜组件二级反渗透水箱至后续化学除盐系统
2 运行效果及分析
2.1 澄清池运行效果及分析
在进水中投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺和次氯酸钠溶液。聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺主要是用来去除水中的悬浮颗粒和胶体物质，其加药量根据反应区内的絮凝体的生成情况和反应区内的沉淀分离效果而定，保证反应区内有大颗粒的矾花生成而易于沉淀，而又能保证沉淀区内又无过量的细小矾花上浮影响出水水质。次氯酸钠用来去除海水中有机物的污染，的投加量控制在澄清池的出水中的余氯量在0.1～0.2mg/L。
1#和2#澄清池的出水浊度均在0.15NTU以下，且水质稳定，波动很小，达到了预期的处理效果。
2.2 UF运行效果及分析
经过一段时间的连续运行，3套UF膜组件出水水质均处于稳定状态，在连续运行的50天里，3套UF组件的运行效果相差不大，出水浊度均在0.06～0.11之间，具有良好的出水水质。在周期反洗时，由上排门和下派门排放的气洗水呈黄色，表明气液混合擦洗具有较好的清洗效果，也同样表明UF膜具有良好的分离效果，能够从给水中分析出细小的悬浮颗粒物质。其进水压力控制在1.6～1.8bar之间，跨膜压差
2.3 RO运行效果分析及参数控制
2.3.1 运行效果
反渗透系统的运行效果主要通过出水电导率来进行评价。一级反渗透在脱盐处理中起到主要作用，能量回收装置的出水压力高达6.5MPa，二级反渗透在一级的基础之上继续脱盐，压力为2.5MPa。海水经过反渗透膜组件的处理后，出水的电导率很低，表明大部分的离子得到了去除，硬度也到了有效地去除，二者的去除率均在99%以上，到达了预期的处理效果。
2.3.2 运行控制参数控制
为了保证反渗透系统的安全运行，在运行过程中要严格控制各种参数，具体见表1。
表1 海水淡化系统主要控制参数表
由表1可以看出，各种运行参数控制均需要控制在一定的范围内。
（1）SDI值
该系统反渗透进水中SDI值控制3以下，当进水的SDI值大于3时，立即停止运行RO系统。打开一级RO前置保安过滤器的排污门，进行对外排放，同时检查超标原因，例如：保安过滤器、UF水箱及UF出水SDI的情况，采取相应的应对措施。当SDI满足进水要求后，方可再启动RO系统运行。运行过程中，每3天测定一次SDI值，进水SDI在0.7～0.9之间，满足进水标准，同时表明前续装置运行状况稳定，水质水质稳定。
（2）温度
一级反渗透膜组件在运行运行过程中要注意温度对膜组件的影响，1#一级反渗透膜组件在运行的前17天里，进水的温度较高，在29.5摄氏度以上，出水的电导率也较高，在400～700μs/cm，而且波动性较大，脱盐率维持在98%～99%之间。当进水的温度有所下降，在29.5℃以下时，出水电导率明显呈现出下降的趋势看，而脱盐率也明显升高，而且波动较小，出水水质保持稳定。2#一级反渗透膜组件的运行情况与1#膜组件一致，在温度较高时，出水呈现出低脱盐率和高电导率的变化趋势，低温度时的出水情况与之相反。
温度除了影响RO系统的脱盐率，同时是影响回收率的主要因素。当温度升高时（设计参考值为25℃），膜的水通量会上升，温度每升高1摄氏度，水通量会上升2～3%，也可以用下式进行计算。
QT=1.03T-25×Q25
QT-RO膜在T温度下的产水量
Q25-RO膜在25℃水温下的产水量
T-RO系统进水水温℃
所以当水温升高后，RO膜的水通量会升高，系统的回收率会显著提高回收率应控制在设计值范围内，回收率过高表明在相同的反渗透压力下，膜组件的产水量上升，而浓水量相对下降。浓水的流动性下降，长时间运行将会在膜表面出现严重的浓差极化现象，导致大量析出的盐类物质沉积在RO膜表面，造成严重的结垢；同时，水通量上升也表明水中离子通过膜孔径的数量增多，堵塞RO膜孔径的几率也会大大增加，长时间运行将会导致膜阻塞，造成不可修复的损伤。
（3）ORP
进水中ORP含量高低直接代表了氧化剂的量，澄清池和UF膜组件均有次氯酸钠加药处理，但进水中的余氯量应控制在0.1mg/L以下，保证RO膜不被余氯所氧化。过高含量的余氯会使RO膜的酰胺键被氯化，破坏膜内氢键，导致其膜的性能下降，造成不可修复性的损伤，系统的脱盐率随之下降。ORP值通常控制在250以下，主要通过向进水中加入NaHSO3进行控制。
3 结束语
该海水淡化系统经过几个月的连续运行，可以达到预期的处理效果，出水的电导率在20μs/cm以下，总脱盐率在99%以上，可以为后续的除盐系统提供低电导且水质稳定的水源。在运行过程中，要严格控制UF和RO膜组件的控制参数，保证其安全稳定地运行。定期检查系统内的前置过滤器及各加药系统的工作情况，及时调整，使其处于最佳的工作状态，才能使海水淡化系统处于良好的工作状态。
参考文献
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