摘要：全膜法水处理技术是一种高效的膜分离与浓缩工艺，广泛应用于电厂锅炉补给水处理中。全膜法水处理技术涵盖纳滤、反渗透和离子交换等多种工艺，通过去除微生物、溶解离子和有机物等，提高补给水的质量和锅炉的运行效率。然而，该技术也面临一些挑战。因此，有必要分析全膜法水处理技术，为电厂锅炉补给水处理的改进提供参考。

关键词：全膜法水处理技术；电厂锅炉；补给水处理；具体应用

中图分类号：TM621.2　　　文献标识码：A　　　文章编号：1008-9500(2024)05-0183-03

收稿日期：2024-03-06

作者简介：徐彬（1983—），男，江苏苏州人，工程师。研究方向：电厂化学、环境保护。

电厂锅炉补给水的水质要求极高，直接影响锅炉运行效率、设备寿命和能源消耗。全膜法水处理技术可以满足水质要求，逐渐成为电厂锅炉补给水处理的主流方法之一。该技术通过纳滤、反渗透和离子交换等步骤，去除补给水中悬浮物、微生物、溶解离子和有机物等，从而提高水质。

1　全膜法水处理技术简介

全膜法水处理技术是一种高效的膜分离与浓缩工艺，它通过膜的选择透过性实现固体、溶质和溶剂的分离。全膜法水处理技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等膜分离方法。一是微滤。微滤膜的孔径范围比较大，通常在0.1～10.0μm。微滤膜主要用于分离悬浮固体、细菌、部分胶体颗粒和大分子有机物等，常用于饮用水和工业废水的预处理。二是超滤。超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间，通常在0.005～0.100μm。超滤膜可以去除溶解性高分子有机物、胶体、细菌和病毒等，广泛应用于饮用水净化、废水处理以及食品、药品生产中的浓缩和分离。三是纳滤。纳滤膜的孔径在超滤和反渗透之间，通常在0.001～0.010μm。纳滤膜具有较高的去除率，可以有效去除多价离子、有机物和微小颗粒，常用于饮用水中重金属、硝酸盐的去除以及工业废水的处理和资源回收。四是反渗透。反渗透膜的孔径最小，通常小于0.001μm。反渗透膜能够有效去除几乎所有的溶解性固体、有机物和离子，广泛应用于海水淡化、饮用水处理、工业废水处理和电子、电镀、药品等领域的纯化和浓缩^[1-4]。

2　电厂锅炉补给水处理中全膜法水处理技术的应用价值

2.1　去除溶解性离子和悬浮固体

电厂锅炉补给水常含有各种溶解性离子和悬浮固体，如钠、铁、镁、钙和硅酸盐等。如果不有效去除这些物质，就会导致锅炉结垢、腐蚀等问题。全膜法水处理技术中，纳滤膜和反渗透膜能够高效地去除水中的离子、有机物和微小颗粒，大幅度减少锅炉内部结垢，提高锅炉运行效率，并延长使用寿命。

2.2　降低水的硬度

在电厂锅炉补给水处理中，全膜法水处理技术的应用可以降低水的硬度。一是减少结垢。补给水中的钙、镁等物质在高温条件下析出形成沉淀物，附着于锅炉内壁。全膜法水处理技术中，反渗透膜可以有效去除补给水中的钙、镁等物质，减少结垢。这有助于减少锅炉的热阻，提高传热效率，降低能耗。二是延长设备使用寿命。结垢会导致锅炉内部管道和设备受损，增加维护费用，并可能导致设备故障和停机。通过降低水的硬度，全膜法水处理技术可以减少结垢，延长锅炉和设备的使用寿命，减少维护成本和停机时间。三是减少药剂的使用。传统的水处理方法通常需要投加药剂来控制水的硬度。全膜法水处理技术可以直接降低水的硬度，减少对药剂的依赖，降低药剂使用成本和环境影响。

2.3　控制水质化学成分

在电厂锅炉补给水处理中，全膜法水处理技术的应用可以控制水质的化学成分。一是控制水中的离子含量。锅炉补给水的离子含量直接影响锅炉运行效率和使用寿命。过多的钠和硫酸盐会导致锅炉水垢的形成，氯离子和溶解氧会加速锅炉金属的腐蚀。全膜法水处理技术中，纳滤膜和反渗透膜可以有效去除水中的氯离子，精确控制水的化学成分，避免化学变化对设备的负面影响。二是预防水质污染。水质污染会降低水质，增加设备危害，减少电厂生产效益。全膜法水处理技术的应用可以有效去除水中的溶解性离子和悬浮固体，避免病菌和病毒的传播，减少水中重金属等有害物质的积累。三是控制水的pH。合理的pH可以减少金属的腐蚀和锅炉水垢的形成，保证水的稳定性和安全性。全膜法水处理技术可以控制水的pH，避免锅炉涡流和腐蚀。

2.4　提高水利用效率

全膜法水处理技术中，纳滤膜和反渗透膜可以将补给水中的溶解性离子和悬浮固体去除，产生高质量的水。这种水可以循环利用，用作锅炉补给水，达到节约水资源的目的。循环利用补给水可以降低对自然水源的依赖，减少对环境的影响，实现水资源的可持续利用。传统的水处理方法可能会产生大量废水，造成水资源浪费。全膜法水处理技术利用高效的纳滤和反渗透，可以减少废水的产生量。废水回收和再利用可以降低对新鲜水的需求，提高水利用效率，减少水资源浪费。全膜法水处理技术可以高效去除补给水中的溶解性离子和悬浮固体，生产净化水。净化水可以满足锅炉需求，锅炉运行效率和稳定性也得到提升^[5-7]。

3　电厂锅炉补给水处理中全膜法水处理技术的具体应用

3.1　纳滤

在电厂锅炉补给水处理中，纳滤利用膜的选择性分离作用，将水中的微小颗粒、胶体物质、有机物质和细菌等高分子量的溶质截留在膜表面，同时允许水分子和溶解物通过膜孔，从而实现对水的净化。在电厂锅炉补给水处理中，纳滤主要用于去除颗粒物、胶体物质、有机物、溶解物和微生物。纳滤膜可以有效地去除水中的悬浮物、细微颗粒和胶体物质，避免它们在锅炉中沉积，提高锅炉的热传递效率和运行稳定性。纳滤膜可以去除水中的有机物质和溶解物，减少水中的有机物浓度，避免其在锅炉中分解产生有害物质和沉积物，降低锅炉腐蚀和结垢风险。纳滤膜可以有效地过滤水中的细菌、病毒和其他微生物，减少微生物在锅炉中的生长和繁殖，避免微生物引起腐蚀、堵塞和污染。纳滤可以有效地净化锅炉补给水，保证锅炉正常运行，延长设备使用寿命。同时，纳滤具有操作简便、能耗低和净化效果好等优点，在电厂水处理领域得到广泛应用^[8-10]。

3.2　反渗透

电厂锅炉补给水处理中，基于膜分离原理，反渗透可高效去除补给水中的离子、微生物和有机物等，有效净化锅炉补给水。经过高压作用，反渗透膜能够高效过滤补给水中的大部分离子，包括矿化物离子、重金属离子和营养离子等，减少水垢和红锈，保证水质。反渗透膜是一种高精密的膜片，孔径在0.001μm左右，能够过滤水中大部分的微生物，包括细菌、病毒等，降低锅炉污染风险，提高运行稳定性和安全性。反渗透可以有效去除补给水中的有机物，如碳水化合物、石油类和药品残留等，降低锅炉内污染物含量，减少对自然环境的影响。反渗透膜可以大幅减少水中溶解性离子和有机物等的含量，提高水质。处理后的高质量水可以循环使用，用作锅炉补给水，提高水资源利用效率。在电厂锅炉补给水处理中，反渗透可以去除水中的离子、微生物和有机物等，提高水质，降低污染风险，提升锅炉运行效率和稳定性，同时节约水资源，减少环境影响^[11-13]。

3.3　离子交换

电厂锅炉补给水处理中，离子交换通过树脂吸附和释放离子的原理，去除补给水中的溶解性离子，特别是钙、镁等物质，以提高水质。高硬度水会产生水垢，影响锅炉热交换器的热传导，导致能量损失和设备损坏。离子交换将钙、镁等物质吸附在离子交换树脂上，释放软化水，有效降低水的硬度。离子交换可以去除水中的有害离子，如铅、汞和镉等重金属。这些有害离子对锅炉设备和操作人员都有潜在危害，离子交换处理可以提高水的安全性。离子交换可用于调节水质，使得补给水符合特定要求。可以通过树脂交换调整水的酸碱度，以满足锅炉补给水的特殊需要。离子交换树脂进行水处理后会逐渐饱和，需要进行再生，以恢复吸附和交换能力。树脂再生是一个循环过程，使用再生液对树脂进行冲洗，去除吸附的离子，使树脂恢复吸附能力^[14-15]。在电厂锅炉补给水处理中，离子交换主要用于去除钙、镁等物质和其他有害离子，调节水质，提高水的安全性和适应性。

4　结语

在电厂锅炉补给水处理中，全膜法水处理技术具有重要的应用价值，应用前景非常广阔。全膜法水处理技术可以去除微生物、溶解离子和有机物等，提高水质，减少锅炉设备的损坏。未来，可以进一步优化全膜法水处理技术，降低使用成本，以提高该技术在电厂锅炉补给水处理中应用的可行性和可持续性。

参考文献

1 陈转琴.全膜法水处理工艺技术在环境保护中的应用[J].当代化工研究，2023（12）：164-166.

2 黄国强.全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水中的应用[J].探索科学，2020（8）：146-147.

3 杨若雪.全膜法水处理技术在电厂中的应用研究[J].中国设备工程，2022（19）：237-239.

4 程金仓，杨　蕾.陶瓷超滤和全膜法工艺在火电厂中的应用[J].热力发电，2021（4）：154-157.

5 王　朋，李大鹏，江英姿.全膜法中水深度处理工艺系统在工程设计中的应用[J].低碳世界，2020（1）：14-16.

6 李　萍.全膜法处理电厂综合废水工艺研究[D].天津：天津科技大学，2021：15-16.

7 张　欣.电厂锅炉补给水处理系统全膜工艺调试以及全自动控制方式[J].清洗世界，2020（7）：4-6.

8 吴龙剑，徐　震.全膜法水处理工艺在电厂节能减排中的应用[J].水处理技术，2018（6）：138-140.

9 冯　帅.电厂锅炉补给水处理中全膜法处理工艺的应用研究[J].工业加热，2020（4）：37-39.

10 程会芹，田国良.全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水处理中的应用[J].现代工业经济和信息化，2022（11）：142-144.

11 徐志清，赵　焰，陆梦楠，等.基于膜法的火电厂废水零排放技术研究及应用[J].中国电机工程学报，2019（1）：148-154.

12 邵天宝，张　磊，安子韩，等.电厂全膜法除盐水系统的设计和调试经验[J].盐科学与化工，2023（3）：41-43.

13 陈玉强，杨　杰，陈　阳，等.再生水全膜法处理工艺在热电厂锅炉补给水中的应用研究[J].给水排水，2022（7）：70-75.

14 陈　雪，赵　焰，徐志清.全膜工艺深度处理燃煤电厂脱硫废水的研究[J].中国环保产业，2019（5）：59-64.

15 范　唯，郑得鸣.全膜法在湖南某发电厂锅炉补给水处理中的应用[J].工业水处理，2019（4）：109-112.