二級反滲透工藝制取鍋爐補給水
全離子交換、反滲透+離子交換、二級反滲透和反滲透+電除鹽工藝，它們均能用于制取鍋爐補給水，但由于它們各自的特點，同時不同類型的鍋爐對補給水要求也有不同，因而各有其應用范圍。
1、中壓鍋爐補給水對純水要求及相應水處理工藝
中壓鍋爐補給水對離子硬度、電導率、二氧化硅等有一定要求，具體水質指標如表一。
表一 中壓鍋爐補給水主要水質指標
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序號
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項 目
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單位
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數值
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1
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總硬度
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μmol/l
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≤1
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2
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電導率
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μs/cm
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≤5
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3
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二氧化硅
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μg/l
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≤100
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為達到要求的純水水質，水處理工藝可以采用全離子交換法、反滲透+混床法、二級反滲透法和反滲透+電除鹽法，以下為四種工藝比較。
表二 四種水處理工藝比較
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工藝
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產水電導率
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投資成本
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運行成本
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操作維護
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環境保護
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全離子交換
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低
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低
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高
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復雜
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差
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反滲透+離子交換
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低
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適中
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低
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復雜
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較差
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二級反滲透
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較低
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略高
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低
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簡單
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好
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反滲透+電除鹽
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低
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高
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低
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復雜
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好
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在全離子交換中，由于離子交換再生，需大量酸堿，因而存在大量廢再生液的排放，嚴重污染環境；在環保要求日趨嚴格的大環境下，其應用會日趨受到限制。在反滲透+離子交換工藝中，雖然反滲透除去了進水中的極大部分鹽分，離子再生過程所需酸堿耗量大大減少，但仍有廢酸堿再生液排放，污染環境，因而其應用相對受到限制；在反滲透+電除鹽工藝中，一級反滲透產水經常不能達到電除鹽裝置的進水要求，因而需二級反滲透產水作為電除鹽裝置的進水，使投資成本大幅升高，因而其應用也相對受到投資成本的限制。而二級反滲透工藝中，雖然二級反滲透產水電導率相對較高，但對于中壓鍋爐補給水水質標準來說，它已能達到要求，且其整個工藝中，無酸堿處理過程，使其具有操作環境好、環保等優點。
2、二級反滲透處理工藝
本系統可分為預處理、一級反滲透、二級反滲透三部分，簡要流程如下：
外網原水 ® 預處理 ® 一級反滲透 ® 二級反滲透 ® 外供純水
預處理
預處理裝置的主要作用是使外網原水經處理后，達到反滲透裝置對進水水質的要求，如表三。
表三 反滲透裝置主要進水水質指標
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序號
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項 目
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單位
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數值
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1
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濁度
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NTU
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＜1
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2
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SDI
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＜4
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3
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余氯
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mg/l
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＜0.1
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反滲透裝置的傳統預處理為多介質過濾器和活性炭過濾器，主要利用過濾器內的介質如石英砂等截留進水中的懸浮物、膠體雜質，降低出水濁度；利用過濾器內裝填的活性炭吸附進水中的余氯、有機物等，使預處理產水水質達到反滲透裝置的進水水質要求。
超濾膜過濾精度大大優于傳統的石英砂過濾精度，因而使超濾裝置具有產水濁度低等優點。但超濾膜具有過濾精度高的優點，導致超濾膜易受到污染，過濾性能不易恢復，使其應用受到限制；目前，隨著可反沖超濾裝置的出現，使受污染的超濾膜性能易得到恢復，從而使超濾裝置在反滲透裝置的預處理中廣泛應用成為可能。下表為二種預處理工藝比較。
表四 二種預處理工藝比較
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工藝
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產水濁度
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SDI
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設備投資
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占地面積
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傳統過濾
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＜1
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＜4
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較低
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大
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超濾
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＜0.1
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＜2
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較高
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小
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超濾裝置以其優良的產水水質，有效保護了后繼反滲透膜的被污染速率；從而保證了反滲透設備的穩定運行，延長了反滲透設備使用壽命。
一級反滲透
反滲透裝置是本系統的核心部分，經反滲透裝置處理的水，能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物、細菌等。
反滲透裝置是根據不同的水量要求，由多支反滲透膜元件組合而成；反滲透膜元件由多片反滲透膜組合而成；目前工業上常用的反滲透膜為聚酰胺復合膜，該類膜由三層材料復合而成（4），表面層為聚酰胺膜，表面孔徑10A左右，厚度約2000A，該超薄分離層為反滲透膜的核心層，原水進水中的極大部分鹽類、細菌、有機物等截留主要由該分離層完成；中間層為高透水性的聚砜微孔膜，其孔徑為150A左右，用于支撐表面薄膜；最底層為無紡布，它為整個膜片提供高強度。
酰胺復合膜元件，具有較大的膜面積，相對較大的產水通量，對NaCl、CaCl2、MgCl2等鹽類具有99％以上的脫鹽率；由該類元件組成的反滲透裝置一般脫鹽率達到98%以上。
二級反滲透
當一級反滲透產水不能達到終端用水水質要求時，可用二級反滲透進一步處理。
由于反滲透膜不能脫除溶于水中的二氧化碳，通常在二級反滲透裝置進水中加入少量NaOH，用于調節進入PH值，使二氧化碳轉化為碳酸氫根，被反滲透膜除去，以降低終端出水電導率。
二級反滲透產水能達到下表要求：
表五 二級反滲透產水水質
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序號
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項 目
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單位
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數值
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1
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總硬度
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μmol/l
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≈0
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2
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電導率
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μs/cm
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≤5
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3
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二氧化硅
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μg/l
|
≤100
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注：原水電導率≤3000μs/cm的水質。
從上表可見，二級反滲透產水水質完全能達到中壓鍋爐對補給水水質要求。
3、應用實例
四川某有限公司2×75m3/h純水站
原水：地表水，電導率620-710μs/cm；
處理工藝：預處理+二級反滲透
使用狀況：
預處理出水濁度＜1NTU，SDI＜4，余氯＜0.1PPm，達到反滲透裝置進水要求；
一級反滲透裝置性能：產水電導率10-12μs/cm，脫鹽率>98%；
二級反滲透裝置性能：產水電導率1.1-1.9μs/cm。
整套系統性能完全達到用戶對產水要求。
內蒙某化工有限公司80m3/h純水站
原水：地下水，電導率550-570μs/cm；
處理工藝：預處理+二級反滲透
使用狀況：
預處理出水濁度＜1NTU，SDI＜4，余氯＜0.1PPm，達到反滲透裝置進水要求；
一級反滲透裝置性能：產水電導率9-11μs/cm，脫鹽率>98%；
二級反滲透裝置性能：產水電導率0.9-1.6μs/cm。
整套系統性能完全達到用戶對產水的要求。
4、結論
二級反滲透工藝由于具有高脫鹽率、自動化程度高、環保等優點，且其產水水質能達到鍋爐補給水要求，因而二級反滲透技術在制取中壓鍋爐補給水中的應用必然越來越廣。
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