前言
传统的低压余热发电锅炉补给水的制备常采用反渗透（ＲＯ）＋混床（ＭＢ）组合工艺，混床作为该工艺的终端深度除盐设备具有其本身的缺陷，即需要周期性的树脂再生，这种应用酸碱的化学再生过程存在一定的不安全性。不但操作不便，而且会产生大量的废酸废碱，成为污染水体和土壤的污染源，两级ＲＯ＋ＥＤＩ组合工艺较之基本上解决了酸碱消耗、再生污染、运行繁琐、综合成本高等问题。本工程即为西藏某水泥厂配套工业级余热发电配套工程，其中余热锅炉补给水采用两级ＲＯ＋ＥＤＩ组合工艺制备，系统制水能力为６ｍ３／ｈ。
１工程概况
１、１原水水质
本工程以水泥厂现有给水管网为水源，水源经两级ＲＯ＋ＥＤＩ组合工艺处理后管送到主厂房各用水点，原水水质见表１。
１、２
出水水质要求该系统出水水质应满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》（ＧＢ／Ｔ１２１４５－２０１６）中规定的水质要求，ＥＤＩ最终产水水质需满足表２要求。
２工艺流程
锅炉补给水采用预处理＋二级ＲＯ＋ＥＤＩ处理工艺，其主要工艺流程如下：管网供水→原水箱→原水泵（１用１备）→热交换器→多介质过滤器→活性炭过滤→保安过滤器→一级反渗透高压泵（１用１备）→一级反渗透装置→一级反渗透产水箱→二级反渗透高压泵（１用１备）→二级反渗透装置→中间水箱→中间水泵（１用１备）→紫外线杀菌器→精密过滤器→ＥＤＩ装置→除盐水箱→除盐水泵（１用１备）→热力系统系统辅助工艺流程有：过滤器反洗系统、ＲＯ清洗系统、混凝剂投加系统、杀菌剂投加系统、阻垢剂投加系统、还原剂加药系统、加碱系统和加氨系统等。
３主要设备
３、１原水箱
由于市政管网存在供水量和供水压力不足的可能，原水箱的设置能起到很好的缓冲作用，可保证后续用水的稳定性，本系统原水箱为圆形立式水箱，采用优质碳素钢现场焊接制作，工艺尺寸为Φ４８００ｍｍ×Ｈ４５００ｍｍ，稳定蓄水体积为８０ｍ３。
３、２原水泵
设置原水泵的目的是将原水增压到０、３５ＭＰａ以上，以满足多介质过滤器进水压力，本系统设置２台（１用１备）原水泵，流量１１ｍ３／ｈ，扬程４０ｍ，电机功率２、５ｋＷ。
３、３多介质过滤器
多介质过滤器主要用于去除水中较大固体颗粒、悬浮物、胶体等以降低水浊度。本系统设置１台处理水量为１１ｍ３／ｈ的单流压力式多介质过滤器。本体材质为碳钢衬胶，衬胶厚度≥３ｍｍ。滤料采用石英砂（层高≥４００ｍｍ）及无烟煤（层高≥８００ｍｍ），填料高度不包含垫层高度，滤料粒径０、６～１、２ｍｍ，排水帽采用不锈钢材质。设备工艺要求：滤速＜６ｍ／ｈ，出水水质悬浮物≤１ｍｇ／Ｌ，手动反洗。
３、４活性炭过滤器
活性炭过滤器主要用于去除水中有机物、胶体硅、余氯等，能够去除氨氮和亚硝酸盐［１］，对臭味、色度、重金属离子的吸附能力很强。本系统设置１台处理水量为１１ｍ３／ｈ的单流压力式活性炭过滤器，本体材质为碳钢衬胶，衬胶厚度≥３ｍｍ。滤料采用精制活性炭（层高≥２０００ｍｍ，填料高度不包含垫层高度），排水帽采用不锈钢材质。设备工艺要求出水水质：ＳＤＩ＜４，滤速＜６ｍ／ｈ，ＴＯＣ＜２、０ｐｐｍ，余氯＜０、１ｐｐｍ，手动反洗。出水口设置ＳＤＩ测定仪１台。
３、５热交换器
由于当地年平均气温仅为７、４℃，年平均最低气温低至－１４、６℃，本系统设置１台热交换器。过流材质：ＳＵＳ３０４，处理水量：１１ｍ３／ｈ，交换后水温约２５℃，配套温控器、温控阀、疏水阀、压力表等管阀件，能自动调节水温。热源采用ＡＱＣ锅炉低压蒸汽，低压蒸汽参数：０、２ＭＰａ，１７０℃，９ｔ／ｈ。
３、６反渗透系统
操作电流一定时，ＥＤＩ出水电导率将随着进水电导率增加而增加［２］，考虑到本工程水源水质的浮动性，为确保ＥＤＩ进出水水质，本工程采用两极反渗透系统，其中一级反渗透，单根膜脱盐率达９９、７５％。当设计水温在２５℃，反渗透装置的回收率为７５％时，每套ＲＯ装置配置９根膜元件，每根膜元件有效膜面积为４００ｍ２，分别装在３根ＦＲＰ压力容器内，成１∶２排列，每支膜管装３个膜元件。二级反渗透，单根膜脱盐率达９９、７５％。当设计水温在２５℃，反渗透装置的回收率为８５％时，每套ＲＯ装置配置６根膜元件，每根膜元件有效膜面积为４００ｍ２，分别装在２根ＦＲＰ压力容器内，成１∶１排列，每支膜管装３个膜元件。反渗透进水需满足：余氯≤０、１ｍｇ／Ｌ，ＳＤＩ≤４，ＴＯＣ≤２ｍｇ／Ｌ，浊度＜１、０ＮＴＵ［３］，４＜ｐＨ＜１１。为充分保证进水水质，在反渗透模件进水口设置５μｍ精密过滤器。反渗透系统出水水质满足ＥＤＩ装置进水要求：电导率＜４０μＳ／ｃｍ，总硬度（ＣａＣＯ３计）＜０、５ｍｇ／Ｌ，余氯＜０、０５ｍｇ／Ｌ，ＳｉＯ２≤０、５ｍｇ／Ｌ。反渗透成套集成在同一模架上，包括精密过滤器、一级高压进水泵、二级高压进水泵、膜组件、压力容器、一级反渗透产水箱等。
３、７中间水箱
设置１台容积为３ｍ３的中间水箱，材质为ＰＥ。水箱配套磁翻板液位计，与中间水泵形成液位连锁控制。
３、８中间水泵
配置２台（１用１备）中间水泵，中间水泵的作用是为后续ＥＤＩ系统提供稳定的进水压力和水量，流量８ｍ３／ｈ，扬程４０ｍ，电机功率５、５ｋＷ。
３、９ＥＤＩ系统
ＥＤＩ出力为６ｍ３／ｈ，产水回收率＞９０％，工作温度：５℃～３５℃，ｐＨ耐受范围：２～１１。ＥＤＩ浓水循环利用，浓水压头＞０、２ＭＰａ，回收至原水箱。ＥＤＩ产水压头＞０、２５ＭＰａ使产水进入除盐水箱。单模块设计出力３ｍ３／ｈ，产水电导率≤０、１μＳ／ｃｍ。当设计水温在２５℃，ＥＤＩ装置的回收率为９０％时，每套ＥＤＩ装置配置２块模块，组成１套ＥＤＩ装置，为保证ＥＤＩ的最大使用寿命，在进水口依次设置紫外线杀菌器、１μｍ微孔过滤器。ＥＤＩ系统成套集成在同一模架上，包括ＥＤＩ模块、１μｍ微孔过滤器、紫外线杀菌器等。
３、１０纯水箱
设置纯水箱的目的是保证本车间可储蓄一定量的除盐水，以防止紧急状况下向余热电站大量供水，本系统纯水箱为圆形立式水箱，采用优质碳素钢现场焊接制作，工艺尺寸为Φ４８００ｍｍ×Ｈ４５００ｍｍ，稳定蓄水体积为８０ｍ３。
３、１１除盐水泵
系统设置２台（１用１备）除盐水泵，除盐水泵扬程４５ｍ，流量６ｍ３／ｈ，电机功率２、２ｋＷ。水泵应配套水箱液位连锁控制系统。水泵形式为立式离心泵，电动机能效一级，叶轮为全金属结构，并配有油位指示器和联轴器罩，机械密封。所有水泵均为不锈钢。
３、１２附属系统
辅助工艺系统包括：过滤器反洗系统、ＲＯ清洗系统、混凝剂投加系统、杀菌剂投加系统、阻垢剂投加系统、还原剂加药系统、加碱系统和加氨系统等。
４运行状况
本工程使用的预处理＋两级ＲＯ＋ＥＤＩ水处理系统产水水质据业主反馈完全满足表２中水质要求。系统药品化学成分及投加量见表３，预处理系统中多介质过滤器和活性炭过滤器均采用手动反洗操作，当系统压差达到０、０５ＭＰａ时，进行反冲洗１５ｍｉｎ，然后正冲洗１０ｍｉｎ。两级ＲＯ开机冲洗，运行期间间隔１ｈ冲洗一次。跨膜压差增加１０％～１５％或产品水的脱盐率下降１０％～１５％再或者产品水膜透过量下降１０％～１５％时，进行在线化学清洗，先用质量分数０、１％的ＮａＯＨ循环清洗１５ｍｉｎ，再用质量分数０、２％的ＨＣｌ循环清洗１５ｍｉｎ，清洗后系统效能可恢复至９８％以上。两级反渗透需分开清洗，不能同时清洗。
５结果：
该工程的成功稳定运行表明两级ＲＯ＋ＥＤＩ组合水处理工艺完全满足低压余热锅炉补给水的制水性能要求，出水电导率可长期稳定＜０、１μｓ／ｃｍ。与传统ＲＯ＋ＭＢ相比较，本工艺系统具有显著的自动化程度高、运行成本低、制水连续性强、环境友好等诸多优点。
