２０１０年第３０期 （总第１６５期） 煮 搏紊 礁 ＮＯ．３０．２０１ ０ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．１ ６５）
膜技术及其在电厂水处理中的应用
朱红星
（唐山开滦东方发电有限责任公司，河北唐山０６３１０３）
摘要：膜技术是一项具有巨大潜力的实用性技术，反渗透技术 的核心是反渗透膜，这是一种用高分子材料制成的、具有选择 性半透性质的薄膜。文章介绍了膜技术在电厂水处理中的应
用案例。 关键词：膜分离技术；电厂水处理；反渗透膜 中图分类号：ＴＭ６２１ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００９—２３７４（２０１０）３０—００８９—０２
膜技术是一项具有巨大潜力和实用性的技术，美国官方
文件曾指出：“目前，没有一种技术能像膜技术这么广泛地被 应用”。目前，膜技术已在世界范围引起人们重视和广泛应用。
在水处理中，膜技术通常是指反渗透（ＲＯ）、纳滤（ＮＦ）、超
滤（ＵＦ）、微滤（ＭＦ）和电除盐（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ＥＤＩ）等技
术。我国膜技术应用于电厂水处理最早可追溯到上世纪７０ 年代末到８０年代初，在消化吸收之后，其突出的优点开始逐
渐被人们认识。它不需酸、碱，操作方便，出水水质好，性能稳 定。至今，反渗透技术已在我国北方及东南沿海电厂被广泛
应用，也用于解决缺水地区的节水问题。反渗透技术的核心 是反渗透膜，这是一种用高分子材料制成的、具有选择性半透
性质的薄膜。它能够在外加压力作用下，使水溶液中的水分
和某些组分选择性透过，从而达到纯化、分离或浓缩的目的。
１膜分离技术简介
膜分离技术的发展给废水处理和提制纯水提供了新的解
决方案。膜分离技术是一类技术的总称，和水处理有关的主 要包括反渗透、微滤、超滤、钠滤以及电除盐等。其原理均是
利用特定材料，选择性地分离水和水中的杂质。锅炉补给水
制备工艺中，可采用反渗透技术替代阳阴床一级除盐，用ＥＤＩ 技术替代混床离子交换，其流程为：原水一预处理一反渗透
（ＲＯ）一电除盐（ＥＤＩ）一锅炉补给水。即通过膜分离技术可以
从预处理后的原水生成出可用的锅炉补给水。
膜技术中的反渗透技术实质上是一种横流过滤技术，它 与一般过滤技术不同点在于：一般过滤技术是采用垂直过滤， 需过滤液体全部流过过滤介质，过滤介质中截留液体中的悬
浮物和胶体：而反渗透技术则是需过滤液体横向流过反渗透
膜，部分水在压力的作用下透过反渗透膜被淡化形成产品水。
反渗透技术可有效的滤除有机物、溶质等杂质。
电除盐ＥＤＩ技术则是依靠电场作用去除水中的无机离 子，是近年来出现的一项新的纯水制备技术。ＥＤＩ将传统的 电渗析技术和离子交换技术有机地结合，既克服了电渗析不 能深度脱盐的缺点，又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗
酸碱再生的不足。ＥＤＩ的出水水质能满足锅炉用水对电阻率、 硬度和硅的要求。
２膜技术技术在电厂水处理中的应用案例
某电厂的原水为当地的河水，水质如表１，其采用了膜技 术设备，工艺流程为“预处理一＞多级反渗透一＞ＥＤＩ电除盐”。
其水处理流经通道为：原水箱一清水泵一多介质过滤器一活
性炭过滤器一钠离子交换器一保安过滤器一一级反渗透装置 一中间水箱一中间水泵一电除盐装置一除盐水箱一除盐水泵
— 凝汽器。 表１某电厂原水水质 原水参数 含量（ｍｇ／Ｌｊ 总硬度 １Ｏ７．０Ｏ 总碱度 １０３．００ Ｃａ ２５．６０ Ｍｇ ２０．３５ Ｃｒ １１．６５ ＳＯ １２．０６ 全铁 ０．６５ ＣＯ３一 ８ ３５ ＰＨ值 ８．１０ 预处理的主要目的是滤除原水中的机械杂质，如泥沙、植
物、有机物等。多介质过滤器可以保证进水浊度低于２ｍｇ／Ｌ， 活性炭过滤器保证有机物ＣＯＤ低于２ｍｇ／Ｌ，钠离子交换器
用以控制进水硬度，以保证反渗透及ＥＤＩ装置的进水硬度进
而保证其长期稳定运行。
反渗透装置可以去除绝大部分的无机盐、有机物和微生 物，从而达到ＥＤＩ对进水水质的要求，不同的ＥＤＩ对进水水
质的要求不尽相同，以某电厂的ＥＤＩ为例，具体要求见表２
表２ ＥＤＩ进水水质要求
ＥＤＩ结合电渗析技术与离子交换技术，从而无需盐碱
即可去除离子。某电厂采用了ＧＥ公司的设备，其出水水质
可以达到以下标准：硬度 ０、二氧化硅＜１Ｏ ｕ ｇ／Ｌ、电导率
（２５℃）＜Ｏ．１ ｕ Ｓ，ｃｍ。实际应用中，电导率一直低于０．１ ｕ Ｓ／ ｃｍ，足以满足锅炉用水Ｏ．２ ｕ Ｓ／ｃｍ的要求，可以直接作为锅
炉补充水使用。
一
８９— ２０１０年第３０期 （总第１６５期） 中阂高新技术企业 ｌ ｃ…＾ＨＩ ＨＩＴ￡ｃＨ ｃ Ｈ１‘ Ｐ＾Ｉ，【ｓ ＮＯ．３０．２０１０ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．１ ６５）
浅谈变压器保护的若干问题
林婕
（广东电网公司深圳供电局，广东深圳５１８０００）
摘要：变压器是电力系统最主要的供电设备，如果发生故障将
对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，文章对运行
中变压器保护存在的问题进行分析并提出了补救措施。
关键词：变压器；后备保护；主变保护；电流互感器；断路器 中图分类号：ＴＭ４５２ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００９—２３７４（２０１０）３０—００９０—０２
变压器是电力系统最主要的供电设备，如发生故障将对
供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，因此，装设性能
良好、安全可靠的保护装置非常必要。近年来全国发生多起 ２２０ｋＶ降压变低压侧故障均由于后备保护等存在问题引起
的。一些典型事故再次提醒我们，变压器保护确实存在一些 问题影响系统的安全稳定运行。下面对相关问题进行分析。
１ 相间故障的后备保护存在的问题及解决方法
近年来，变压器由于中、低压侧，特别是低压侧母线故障 时断路器未能断弧或拒动，而高压侧保护对此又没有足够的
灵敏度，遂导致变压器损坏的事故在国内屡见不鲜。例如，
某２２０ｋＶ变电站就因主变１ＯｋＶ母线侧刀闸发生短路故障 时，１ＯｋＶ开关未能断弧而造成主变烧毁。其原因就是主变 ２２０ｋＶ侧的相问后备保护一复合电压闭锁过流保护的复合
电压未选用１ＯｋＶ侧，而２２０ｋＶ、１１ＯｋＶ侧的电压闭锁元件对
１ＯｋＶ侧短路的灵敏度不够，造成高、中压侧后备保护没能动
作，１ＯｋＶ侧短路故障无法排除，而使事故进一步扩大。由此 可见，除加强变压器的主保护外，还应对相间后备保护存在的 问题进行分析，并采取措施加以改善。
１．１ 电压闭锁元件灵敏度不足 当过电流保护不符合灵敏度要求时，常采用复合电压闭
锁过电流保护方式，而在低压侧母线或出ｒ－ｉ三相故障时，高、
中压侧电压很高，不足以启动低电压元件。解决高、中压侧电
压元件灵敏度不足的方法一般采用三侧电压闭锁并联的方 式，低压侧可只采用本侧电压。这种方式要注意电流灵敏度
提高后，在低压侧故障切除时可能会因自启动电流过大而造 成误动。
１．２电流元件的灵敏度不足 （１）一些１ １ＯｋＶ双绕组主变的低压侧未装设过流保护，
要靠高压侧过流保护作为低压侧母线、线路故障的后备保护， 而电源侧线路保护对主变低压侧故障又无足够的灵敏度。这
样，当高压侧后备保护拒动或断路器拒动时，低压侧的故障就 没有第二重保护。所以，１ １ ＯｋＶ双绕组主变的低压侧也应装
３膜技术在电厂水处理应用中的新发展 均能满足电厂超高压、亚临界锅炉的补水水质要求。
在以前的大量应用中，都是采用了案例中“预处理一反 渗透一ＥＤＩ电除盐”的工艺流程。随着膜技术的发展，超滤
（ＵＦ）和微滤（ＭＦ）作预处理过程的替代将三个步骤全部采用 膜技术。超滤和微滤也是一种压力型驱动膜，但其分离原理
与反渗透膜不同，基本上属于多孔膜上的机械截留，用以分离 范围为大分子物质、病毒、胶体等，表征其分离性能的指标通
是截留分子量，如截留分子量为１Ｏ万，表示水中分子量大于
１ ０万的物质基本上都无法透过膜，被截留在膜面。经试验和 实际运行检验，微滤作为预处理装置，其后反渗透的产水量比
澄清、过滤预处理系统提高了１ ５％一２５％，可将反渗透膜的
污染降低到最低水平，因此反渗透膜化学清洗次数可从每月 １次降到每年１次或更少。如果考虑预处理工艺出水水质对
后续反渗透膜的寿命影Ⅱ向，可以大幅延长反渗透膜的寿命，从 而降低维修、清理、更换方面的成本。据研究，“ＭＦ—ＲＯ—ＥＤＩ”
全膜工艺进行除盐试验，其出水硬度、活性硅、电导率等参数
一９Ｏ一 ４结语
我国反渗透膜的性能及膜的投资费用是膜技术在电厂中 迅速推广应用的主要障碍。随着反渗透膜新材料的研究及其
制造成本的不断下降，以及运行经验的不断积累，反渗透的投 资和运行费用会不断降低。但应当注意到，随着水资源的日
趋紧张以及环保等要求的逐步加强，膜技术必将在我国电厂 水处理中取得越来越广泛的应用，从而创造更大的经济价值
和社会价值。
参考文献
【１】火电厂反渗透水处理装置验收导则（ＤＩ／ｒ９５１－２００５）Ｉｓ］．
［２】曲书芳，孙立，南明军，等．ＥＤＩ技术在发电行业化学水处 理系统中的应用【Ｊ】．山东电力技术，２００３，（５）． ［３】郭包生，王静，张雨山．超滤膜和微滤膜在污（废）水处理中 的应用研究现状及发展趋势［Ｊ】．工业水处理，２００１，２１（３）．