水处理系统传统的工艺一般为：预处理+阴阳床（一级除盐）+混床（二级除盐）+后处理。20世纪70年代以来，随着膜技术的发展与推广，反渗透技术以其优良的技术性能逐渐取代了复床除盐工艺，于是化水处理工艺改进为：预处理+反渗透+混床+后处理。但由于反渗透设备出水电阻率较低，对于原水含盐量比较高的系统，为了避免混床离子交换器的频繁再生，在二级除盐系统中采用阴阳床+混床工艺，于是水处理工艺进一步改进为预处理+反渗透十阴阳床+混床+后处理。随着水资源的日益紧缺，以及国家相关政策对采用地下水源的限制，很多电厂用水由原来的地下水改用地表水，地表水中胶体和有机物含量一般都比较高，循环永排污水的含盐量和有机物含量也很高，所以传统的预处理工艺已不能满足后续除盐设备的进水要求，于是水处理工艺再次改进为前处理+超滤+反渗透+阴阳床+混床+后处理。传统工艺存在的主要问题：一是预处理系统的效率不高，流程长，效果不稳定；二是离子交换树脂需酸碱再生，大量耗用酸碱，大量排放酸碱废水，污染环境；三是设备占地面积多，自动化程度低等。其中，超滤与传统的预处理技术相比，其产水水质更好，可以为下游反渗透膜提供最佳的保护，使得污水或者废水进入反渗透脱盐成为可能，而反渗透则是这个工艺中脱盐的核心，它可以去除98%以上的各种离子。

　　1RO系统

　　1.1超滤系统

　　超滤是一种能将溶液进行净化、分离和浓缩的膜分离技术。超滤能截留0.002-0.1仙m之间的大分子物质和杂质。超滤过程通常可理解成与膜孔大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质通过，以达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。

　　1.2反渗透系统

　　反渗透（RO）主机是一级除盐的心脏部分，由渗透膜、膜壳和辅助阀门相仪器组成。反渗透膜已发展到超低压、低污染的复合膜，单根膜脱盐率达99.50-/0。在RO装置运行期间，设间断自动快冲冲洗。在RO装置停运时，用产品水自动冲洗，挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水，使停运膜完全浸泡在淡水中，可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤，去污除垢，使装置和RO膜得到有效保养。经反渗透处理，原水中绝大部分无机盐、有机物、微生物、细菌被截留。反渗透也是采用膜分离的水处理技术，其原理是在压力作用下，透过反渗透膜的水为纯水；水中的杂质被反渗透膜截留并被带出。原水经原水泵送到石英砂过滤器降低浊度，在活性炭过滤器中降低COD、胶体及有机大分子的含量。活性炭出水再送至保安过滤器进行最后的预处理，使原水SDI< Smg/l，满足反渗透（RO）主机的进水要求。经保安过滤器后的合格水由高压泵送至RO主机反渗透进行除盐处理。反渗透膜截留下的有机物、胶体和盐无机盐由浓水侧直接排掉，不会给环境造成污染。产品水由膜清水侧送出至脱碳塔，除去渗透至清水的二氧化碳气体。脱气后的一级除盐水送至混床进行最后的精除盐。另外反渗透膜运行12~18月需进行一次化学清洗，以保证膜的透水量。

　　2离子交换系统

　　首先原水进入无阀滤池进行预处理直流入过滤水槽，再通过过滤水泵送水至阳床上部，在床中与强酸阳树脂接触，树脂将Ca2+、Mgz+、Na+等阳离子从水中置换到树脂上，除去阳离子后的水从塔下流出并送入脱C02塔上部，在塔内与塑料多面空心球接触形成水膜很快分离，通过风机将C02从塔顶吹除，从而大大减轻阴床的负荷。脱除C02的水进人中间水池，中间水泵将水送入阴床，在床中与强碱阴树脂接触，树脂将水中S042- CI-、N03-等阴离子置换到树脂上，水中的阴离子被除去。经一级除盐后的水再进入混床除去少量残存阳、阴离子和Si03，经混床处理铡得合格的除盐水，交换过程中，阳床、阴床和混床因交换剂饱合而失效，这时由再生系统对阳床、阴床和混床进行再生。荐生结束进入下一周期，再生废水经处理合格后外排。

　　2.1离子交换法处理特点

　　优点：预处理要求简单、工艺成熟，出水水质稳定、设备初期投入低；在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。

　　缺点：由于离子交换阀门多，操作复杂；离子交换法自动化操作难度大；需要酸碱再生，再生废水必须经处理合格后排放，存在环境污染隐患；细菌易在床层中繁殖，且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物。

　　3反渗透和离子交换系统比较

　　3.1占地面积比较

　　离子交换法比反渗透法占地面积大，原因是离需要酸、碱再生需要酸、碱贮槽和废水处理池。

　　3.2设备投资

　　本投资为初略估算，工艺路线和自动化程度不同，投资也不一样。按出水量270T计算，离子交换系统250~ 400万元，RO系统800-1000万元。

　　3.2.1工艺酸碱、酸耗量

　　离子交换法全年要消耗大量的酸和碱，在酸、碱贮运、树脂再生过程中要产生大量的酸碱废水，所以反渗透法在环保方面比离子交换法有更大的优势。

　　3.2.2装机容量及运转负荷

　　反渗透法比离子交换法电耗稍高。

　　3.2.3水利用率

　　由于阳床、阴床和混廉再生需要水，所以整个过程原水有一定损失，据经验回收率在88%左右。而反渗透的回收率在75%，但反渗透浓水的只是在盐份上较高，其浊度都比原水好。

　　3.2.4水运行成本

　　反渗透法运行成本低的优势是明显的，由于反渗透极易实现自动控制，人工干预小，人工成本也比离子交换法低。

　　4小结

　　离子交换法全年要消耗大量的酸和碱，在酸、碱贮运、树脂再生过程中要产生大量的酸碱废水。所以，反渗透法在环保方面比离子交换法有更大的优势，反渗透法运行成本低的优势是明显的。

　　参考文献：

　　[1]火力发电厂超滤水处理装置验收导则OU2952-2005

　　[2]火力发电厂反渗透水处理装置验收导则OU2951-2005

　　[3]《火力发电厂化学设计技术规程> DUT5054-1996

　　[4]《水处理设备制造技术条件> JB/T2932-1999

　　[5]《电厂用水处理设备质量验收标准》OL543-94：

　　[6]《电厂水处理设备制造质量分等标准》SD2037-87