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摘要：本文在对反渗透除盐技术试验分析研究内，借助试验室模拟装置手段，对反渗透复合膜应用内特征进行了解，进而了解离子交换除盐装置在应用等内容内所存在的问题。在试验之后发现，反渗透复合膜可以有效去除二氧化硅等离子，为反渗透除盐技术实际应用提供技术层面保证。
关键词：反渗透；试验研究；除盐技术
前言
反渗透除盐技术在水溶液离子分离主要技术，借助物理手段完成离子分离操作。反渗透膜在早期应用内，工作压力需要控制到7MPa到10MPa范围内，并且反渗透除盐技术稳定性得不到保证，进而限制了反渗透除盐技术发展。在七十年代后期，研究人员研发出反渗透复合膜，有效推动反渗透除盐技术发展建设。反渗透复合膜的产生，有效降低渗透对于工作压力需求，并且反渗透除盐技术稳定性可以显著提升。
1、反渗透除盐技术试验背景
在七十年代后期，反渗透除盐技术逐渐在电力系统火力发电厂内应用。火力发电厂早期主要应用醋酸纤维膜完成离子分离，在发展内逐渐通过复合膜完成离子分离，反渗透除盐技术应用效果显著提升。为了能够对反渗透除盐技术内复合膜应用特征全面了解，保证试验装置分配合理，这就需要借助反渗透除盐试验形式，针对性了解反渗透复合膜运行特征。
借助反渗透除盐试验，可以发现复合膜比较适合分离水溶液内二氧化硅离子，并且了解复合膜去除不同离子难以水平，了解水溶液温度变化特征，回收率及复合膜出水水质之间的关联。借助反渗透膜与除盐装置匹配试验，可以保证人们反渗透除盐技术装置选择手段合理。在对反渗透除盐技术了解之后，可以为反渗透除盐技术在火电厂内应用提供技术方面的保证。
2、反渗透膜性能试验
2.1反渗透膜性能试验系统构成
在反渗透膜性能试验内所应用到的水资源全部属于自来水，但是由于自来水内存在严重污染情况，无法满足反渗透复合膜水质指标，进而需要对自来水处理，进而保证水质与反渗透膜性能试验要求相吻合。反渗透除盐技术试验系统主要由三部分构成，具体内容如图一所示。
图一：反渗透膜性能试验
2.2反渗透膜性能试验
为了能够对反渗透膜性能深入了解，反渗透膜性能试验主要从两个方面开展，分别为给水温度变化及反渗透除盐回收率。
2.2.1给水温度变化
图二：给水温度变化之下反渗透膜云顶变化曲线示意图
反渗透膜性能试验其他参数在固定不变情况下，通过转变给水温度，进而了解反渗透除盐溶液离子分离所发生的变化。
在对给水温度变化反渗透复合膜性能所出现的变化了解内，一同将给水温度划分为四个点，同时按复合膜在每一个温度之下运行4个小时，对反渗透复合膜水流量实时检测，了解反渗透复合膜对于不同离子渗透性能。按照试验检测得到的结果，笔者绘制了产品水流量及给水温度之间关联示意图，了解反渗透复合膜在给水温度上分离离子情况。
由图二可知，给水温度和反渗透产品水流量二者呈现线性关联，给水温度在不断提升内，反渗透产品水流量数量也显著增加。给水温度每提升1℃之后，产品水流量以每分钟0.11升增长。给水温度和反渗透膜除盐率之间也呈现线性关联，也就是给水温度在提升之后，反渗透膜除盐率速度不断下降，给水温度在上升到25℃之后，反渗透脱盐率就会下降到96%。
2.2.2反渗透除盐回收率
反渗透除盐回收率试验在开展内，假设试验给水温度为15℃。为了能够对反渗透除盐回收率变化情况深入了解，进而判断出水水质所发生的变化影响。反渗透除盐回收率试验内，主要选择两种回收率工作情况，进而开展针对性试验操作。在对反渗透除盐回收率不同指标深入了解之后，得到图三试验结果。
图三：反渗透除盐率变化运行曲线示意图
按照两种回收率运行，回收率分别为50%及67%，可以了解到反渗透复合膜离子去除率，进而认识到离子变化曲线。由图三可知，其中67%回收率工况内，反渗透膜除盐率将会出现大幅度波动，运行效率最低变成94%，运行效率最高为96%，氯离子含量要远远低于二氧化硅离子含量；50%回收率工况内，反渗透膜除盐率变化幅度相对较小，并且离子分离都处于相对稳定状态下，基本上都高于上述运行数值，运行效率最低变成96.4%，运行效率最高变成为96.6%，氯离子去除率远远超过二氧化硅离子。
借助不同回收率工况检测指标数值变化情况，可以发现回收率在提升之后，出水水质指标将会出现大幅度变化，反渗透脱盐率大幅度下降，反渗透装置出水水质受到负面影响。因此，水源在发生变化之后，应该选择针对性回收率，进而保证设备可以稳定高效运行，进而保证出水水质质量。
按照上述分析研究可知，给水温度及设备回收率在确认之后，出水水质可以变成理想状态，进而保证反渗透膜可以稳定高效运行。
3、反渗透复合膜和离子交换除盐工艺联合应用
现阶段，反渗透除盐技术广泛在我国电力系统火电厂内应用，但是大部分火力发电厂所应用的离子交换除盐技术相对简单，怎样保证反渗透除盐装置与离子交换除盐方式可以相互吻合，进而保证出水水质复合有关标准，也就是将水源变成二级除盐水，这也是本文试验开展所需要分析的问题。
按照上述试验分析内容显示可知，笔者了解到自来水在处理之后，反渗透除盐可以将自来水内96%盐全部去除，出水水质电导率可
以超过14μS/cm。本文选择反渗透除盐装置与离子交换除盐方式相结合形式，进而对出水水质变化情况了解，具体变化如图四所示。
图四：出水水质变化曲线示意图
本文所选择的两种联合方式内，第一种运行方式与第二种运行方式都包含反渗透出水及出水流程情况下，但是二者之间所存在的差别，第一种运行方式需要应用到阳离子交换器及阴离子交换器，第二种运行方式需要应用到阳离子交换器及混合离子交换器。
由图四可知，两种运行工况离子交换除盐和反渗透装置在相互结合之后，了解到反渗透出水水质指标所出现的变化。第二种运行方式在应用内，出水电导率相对稳定，并且钠离子也可以保持在稳定状态下运行，进而出水水质可以符合二级除盐水质指标标准；第一种运行方式在应用内，出水电导率出现大幅度波动，钠离子也无法稳定运行，钠离子运行波动性显著提升，部分指标超过第一种运行方式，出水水质无法符合二级除盐水水质标准。
由此可知，反渗透除盐装置在实际运行内，与混合离子交换器及阳离子交换器相结合更加合理，出水水质可以有效满足火电厂水质应用标准。
4、试验结论
首先，自来水在过滤处理内，反渗透复合膜除盐在应用内，出水电导率可以有效下降，脱盐率下降到94%，二氧化硅离子去除效率也可以下降到80ug/L；其次，给水温度与反渗透除盐之间呈现线性关联，给水温度在不断提升内，反渗透水流量也显著增加；最后，反渗透复合膜在实际应用内，水内二氧化硅离子去除较为容易，一旦给水温度超过21℃，二氧化硅去除率将超过98%。
结论：按照上述反渗透除盐技术试验在火电厂应用情况，反渗透除盐技术可以有效提升出水水质，进而满足火电厂对于出水水质要求，并且推动反渗透除盐技术进一步发展。
参考文献：
[1] 邵刚.膜法水处理技术[M].北京：冶金工业出版社，2009：195.
[2] 龚毅忠.工业水处理技术（第四册）[M].北京：中国石化出版社，2009：91-93.
[3] DOW Liquid Separations.FILMTEC MEMBRANES TECHNI-CAL MANUAL[C].陶氏化学（中国）投资有限公司，2009：3.5.3-3.5.6.
[4] 美国海德能公司.产品技术手册[C].美国海德能公司北京代表处，2009：42945.
[5] 孙元松，徐福权.电厂化学技术问答[M].北京：冶金工业出版社，1998：119-122.
论文作者:牛兴功
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/6
标签：反渗透论文; 回收率论文; 水质论文; 离子论文; 温度论文; 技术论文; 复合膜论文; 《电力设备》2017年第14期论文;