國內反滲透膜技術應用的最大領域爲大型鍋爐補給水，以及工業純水、飲用水，電子、製藥、食品等行業反滲透膜的應用也有一定規模。近幾年大型海水淡化、苦鹹水淡化、大型市政及工業廢水處理等領域已成爲反滲透技術應用的重點。目前國外部分真空製鹽企業採用反滲透方法處理冷凝水，實現了廢水的綜合利用，國內在鹽行業製鹽冷凝水的處理上也已起步。
反滲透處理含鹽冷凝水方案
含鹽廢水的反滲透處理是將鹽廠製鹽生產過程中產生的製鹽冷凝水，透過反滲透裝置處理後，產品水達到鍋爐用水及市政飲用水標準，從而在根本上實現了鹽廠冷凝水的零排放，透過水資源的閉路有效循環，大大降低水的消耗。國內製鹽企業均自備電站，配有相應的水處理裝置保證鍋爐供水，將原有水處理裝置引入反滲透技術改造後，可進行含鹽水處理，節省部分設備投資。文章以中鹽金壇鹽化有限責任公司的100萬t/a和60萬t/a真空鹽裝置產生的含鹽冷凝水爲例，介紹反滲透技術在真空製鹽行業的應用。
兩套裝置的240蒸發罐、201蒸發罐、301蒸發罐產生的'共計157m3/h高溫水輸送至儲罐，水溫80℃以上，電導率≤100μs/cm。該部分水由於溫度高、水質較好，可外售供周邊工廠作工業用水和浴室洗浴用水。2套裝置進入乏水池的冷凝水共計602m3/h，考慮循環水系統有少量溢流水到乏水池及自然揮發影響，乏水池進入反滲透系統的總水量按600m3/h考慮。水溫約50℃，電導率約1400μS/cm，NaCl含量約0．5%。在預處理過程將其冷卻到35℃以下，水分佈如下圖3所示。該部分水質隨環境和季節的變化波動較小，鹽分較高。透過降溫和反滲透處理後水質達到DD≤100μs/cm。爲滿足中溫中壓汽包鍋爐機組水汽品質要求，水汽質量執行《火力發電廠機組及蒸汽動力設備水汽質量》(GB/T12145－1999)。鍋爐補給水處理系統水質下表1。用反滲透技術改造老制水裝置後，自動化執行程度提高，整個系統執行週期延長，離子交換等後處理工序酸鹼消耗、樹脂更換、設備維修減少。產水水質:濁度≤1NTU，一年內:SDI≤2;三年內:SDI≤4，餘氯≤0．1mg/L。回收率:≥75%脫鹽率:一年內:≥97%(35℃)，≥98%(25℃);三年內:≥95%(35℃)，≥97%(25℃)。反滲透系統設計3套150t/h出力並列執行設定。產淡水450t/h、濃鹽水150t/h，主要設備包括冷卻塔、超濾系統、反滲透裝置、加藥、清洗系統、水泵、水箱、管道、閥門以及配套的電氣、程控系統等。超濾系統分爲以下幾個單元:超濾保安過濾器、超濾裝置、超濾反洗單元、超濾化學加強反洗單元、完整性檢測單元、化學清洗單元。反滲透系統:超濾出水進入超濾產水箱後經反滲透給水泵增壓後，進入保安過濾器，然後再經高壓泵進入反滲透膜。加藥系統主要包括:凝聚劑系統、加酸系統、加鹼系統、殺菌劑系統、阻垢劑加藥系統、還原劑加藥系統，其中阻垢劑和還原劑加藥裝置是反滲透安全穩定執行的關鍵。
反滲透系統的關鍵是膜元件的選擇，國外知名廠商生產的膜元件脫鹽率高，質量可靠，如陶氏、科氏、海德能、東麗等。目前國內廠商生產的膜元件技術與國外產品仍有較大差距，膜的透水量和脫鹽率相對較低，產水量下降快，質量不穩定。根據反滲透系統執行的大量實踐經驗，要使反滲透裝置成功執行。一是儘可能地提高預處理水平，使給水符合反滲透進水要求;二是安裝足夠數量的膜元件，併合理排列，使每個膜元件都有合理的透水量。膜元件的排列組合合理與否，對膜元件使用壽命有至關重要的影響。膜元件數量少了，將造成單個膜元件的水通量過大，從而縮短膜元件的使用壽命。如果膜元件排列組合不合理，則將造成某一段內的膜元件水通量過大，另一段內膜元件水通量過小，不能充分發揮其作用，這樣，水通量超過規定值，則膜元件的污染速度將加快，造成膜元件的頻繁清洗，縮短膜元件的使用壽命。保安過濾器必須使用，主材用不鏽鋼材質，內裝5μ聚丙烯濾芯，用來去除進水中微小雜質，以免污染反滲透膜。反滲透水再經離子交換等後處理工序，達到鍋爐用水要求。
反滲透改造後水處理系統執行的經濟性
中鹽金壇鹽化有限責任公司按年產60萬t和年產100萬t兩套真空鹽裝置的冷凝水排放狀況，新增投資2400萬元建設了3套150t/h反滲透水處理裝置，處理600t/h的含鹽水，其與原制水工藝相比經濟效益分析如下。水源河水隨着水質的日趨惡化，處理藥劑消耗不斷增加，並且鹽份不能處理完全，除鹽水達不到鍋爐進水水質標準，所以須用部分自來水代替河水，既浪費水資源，又增加制水成本。合計進水308t(河水210t+自來水98t)，混牀產水200t，總產水率65%，詳見表4。基礎條件:制水裝置年執行350d，鍋爐用水200t/h，鹽廠供含鹽冷凝水600t/h，外售反滲透水價格2．8元/t，河水取水資源費0．29元/t，自來水3．5元/t，電價0．51元/kWh用反滲透制水新裝置改造取代老制水裝置年直接經濟效益爲:【250t×(2．8元/t－1．57元/t)+200t×(5．75元/t－4．18元/t)】×350d×24h/d=522．06萬元。反滲透濃鹽水回礦量150t/h，現有管道設施可以滿足要求;如果600t/h的製鹽冷凝水不經過反滲透脫鹽處理，無法直接排放，全部回礦需另外鋪設一條回礦距離20km的管道(DN500，PE管道，1．0MPa)，將增加投資成本:管道材料費930元/m×20000m=1860萬元，施工費450元/m×20000m=900萬元，合計2760萬元。因此，採用反滲透技術處理含鹽水後可節省回水管道投資2760萬元及相應的折舊、財務、維修、管理等費用。老工藝設備年用自來水98×350×24=823200t，用製鹽冷凝水反滲透處理後這部分水可節約。
結束語
真空蒸發製鹽產生的含鹽冷凝水是製鹽企業必須要解決的環保問題，反滲透水處理工程可以在根本上實現鹽廠冷凝水的零排放，大大降低了水的消耗，減少製鹽冷凝水回礦管網鋪設的投資成本。在有自備電站的基礎上可充分利用廠區原有的水處理設備和場地，僅增加部分廠房、設備和設施，不影響原制水系統的生產執行。工程投產後將減少工藝廢水對環境的污染，減少化學藥劑消耗，提高制水車間自動化執行程度和生產效率。處理後的純水可以進入市政水網，直接產生收益，經離子交換後可作鍋爐用水。反滲透除鹽技術節水效果明顯，技術成熟可靠，經濟效益顯著，將爲製鹽企業在日益激烈的市場競爭中進一步降低成本，實現節能減排發揮積極作用，因此在製鹽行業具有非常廣闊的應用前景。