浅析电厂化学水处理中全膜分离技术的应用 邹晓鹏

发表时间:2019/4/19   来源:《基层建设》2019年第3期   作者:邹晓鹏
[导读] 摘要:全膜分离技术是一种新型的膜分离技术,是电厂化学水处理的一种高效方法,全膜分离技术不仅提升了水体的质量,而且满足了电厂的用水需求。
        青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司  青海西宁  811600
        摘要:全膜分离技术是一种新型的膜分离技术,是电厂化学水处理的一种高效方法,全膜分离技术不仅提升了水体的质量,而且满足了电厂的用水需求。但是,电厂水处理技术在实际的生产应用中还存在着一些问题,例如会出现膜技术虽然浓缩成本低,但不能将产品浓缩成干物质、膜技术虽然具有选择过滤性,但是同分异构体就无法实现分离的问题,因此,需要进一步优化才能高效地完成水处理的工作。当前,人们对大型火电厂的环保意识越来越强烈,全膜分离技术解决了污水带给环境的污染问题,还能降低电厂的生产成本,减少水资源的浪费,为电厂赢得最大化利益。
        关键词:电厂化学水处理;全膜分离技术;应用
        1全膜分离技术
        1.1全膜分离技术的概念
        全膜分离技术,是指利用膜的选择透过性特点,以薄膜作为媒介,以一定压力作为推动力,将液体中不同粒径、不同成分粒子分离开来的一种方法,是一种系统性非常强的技术。随着社会经济和科学技术的发展,全膜分离技术一直得到改进和更广泛的应用,并取得了不错的成就,比如全膜分离技术还可以为锅炉补给水进行净化、过滤、除盐等。全膜分离技术能否持续使用,关键在于优化自身,只有这样才能达到满足要求的分离效果,从而更好的净化水质。
        1.2全膜分离技术的应用价值
        全膜分离技术在电厂化学水处理中应用非常广泛的。随着社会的不断发展,人们对于电能的需求和可靠性要求越来越高,对电厂设备的可靠性和安全性日益重视。而水处理是热电厂生产运行过程中最重要的环节之一,水的品质直接关系到热力设备的运行水平、维护成本以及电厂的长远发展。例如在热力火电厂中,采用超超临界一次中间再热直流锅炉,由于直流炉的特殊结构(没有汽包),其对给水的纯度要求很高,锅炉补给水是发电厂热力循环系统污染物的主要来源,补给水系统运行不当或监控不好,可能把原水中的悬浮物、溶解性无机杂质、有机物和胶体硅带入发电厂循环系统,带来严重后果。因此,如果锅炉补给水采用全膜法处理工艺,其出水水质能满足大型超超临界直流炉机组的对锅炉给水的水质要求,避免对设备造成损害,提高设备的使用效率和寿命。
        1.3全膜分离技术的优势
        传统的分离技术是通过过滤将水中的大颗粒悬浮物以及胶状物质排出,然后再软化以去除水中的杂质。该方法存在会产生化学污染液的问题将会造成设备的损坏、环境造成污染等后果。与传统方法相比,全膜分离技术在进行水处理的时候,通过对过滤工艺的改进,提高水质的纯度;并且在这一过程中,减少了化学试剂的使用,使水的纯净度进一步提高,从而使水质达到一定的标准,并且出水水质稳定。另外膜占地面积小,在土建资源紧张的情况下具有很大的优势,并且其自动化水平高,可大大节约人工成本。基于以上优点,全膜分离技术越来越多的应用于电厂的水处理系统。
        2电厂化学水处理中全膜分离技术
        2.1电除盐技术
        电除盐技术的基本原理是采用电作为动力,采用离子交换膜为载体,在电场力的作用下实现了水的分解,进而达到了净化水资源的目的。离子交换膜是一种离子交换树脂为载体的有机膜材料,该膜能有效提高水中离子的迁移能力,从而将水中的离子与水进行分离,最终使水达到污水处理的要求。电除盐技术是在传统电渗析基础上结合了离子交换技术,有效地弥补了传统电渗析技术的不足,离子交换技术不受温度和酸碱度的影响。
        2.2反渗透技术
        反渗透技术与正渗透技术的原理一致,都是利用了膜两侧存在的压力差,但是反渗透压是采用离子交换的手段改变了水体的硬度,人为的增加了含盐废水一侧的压力,让水分子能透过渗透膜,而其他的盐却留在了膜的另一侧。反渗透技术的特点就是人为干扰了渗透作用,从而提高了渗透的效率,操作简单,耗能较少,废水的处理效率高。

当前,全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用效果很理想,而反渗透技术又是其中应用最广泛的,反渗透技术另一个优势是能对水中的细菌有效地清除,但是反渗透技术对渗透膜的材质提出了更高的要求,同时在使用反渗透膜过程中还要利用水分子的特性,进而提高电厂化学水处理的效果。反渗透设备中最主要的就是膜,在进行反渗透水处理的时,可以对水进行适当的加压,利用膜两侧存在的渗透压进行水分子和离子的分离,反渗透膜是一种孔径较小的膜,对水中的细菌和微生物都能过滤掉,从而能进一步提高水体质量。
        2.3超滤技术
        超滤是全膜分离技术中另一种分离技术,超滤膜上的孔径比反渗透膜上的孔径大,超滤技术的原理也是利用了膜两侧存在的压差进行分离的。由于超滤膜上的孔径较大,因此超滤技术只能分离出水中的大颗粒物质和胶状物,对水中的离子和小分子微生物并不能除去。超滤技术是电厂水处理工艺中的第一道工序,超滤主要是先过滤掉水中的大分子物质,之后进入第二道工序对水中的小分子物质和微生物进行处理。一般情况下,待处理的水首先通过水泵引入到超滤器,在超滤膜的过滤下,水中的胶体、大分子物质被过滤掉,而水中的离子和小分子有机物顺利通过,超滤是一步简单的分离方法,一定程度上提高了水体的质量,但是仍旧还不能达到排放标准。
        3电厂化学水处理全膜分离技术的应用
        3.1合理选择膜处理方案
        在实际工程应用中,可根据水源特征和机组对水质要求进行系统设置,水处理方案灵活多变。半膜法设置也经常出现在工程中,与全膜法的区别是半膜系统后续的深度除盐处理是采用离子交换技术,这两种技术方案由于前期均采用了超滤+反渗透的膜脱盐预处理,99%以上的胶体硅和99%以上的盐份及大部分的TOC(总有机炭)均已在膜脱盐预处理的过程中出去,故后续处理技术不管是采用离子交换技术或采用电去除离子的技术,其出水水质均能满足大型超超临界直流炉机组的对锅炉给水的水质要求。
        3.2合理应用反渗透技术
        在电厂化学水处理中,反渗透系统的性能是受给水成份、给水压力、温度和回收率的影响。而一些工程为了做到节水节能和零排放,在提高一级反渗透回收率的情况下,设置反渗透浓水回收装置,以提高除盐水系统的水的回收率。反渗透技术是全膜分离技术的第一步。在进行反渗透膜操作运行时,一定要了解反渗透膜具有非常强的选择性,所以运行时在反渗透膜进水前要加入阻垢剂来阻拦其他的离子。还要值得注意的是,反渗透膜运行时要时刻注意膜两侧的静压力差,这是一股推动力,使离子能够通过反渗透膜,从而使存在的渗透压变得不存在。
        3.3发挥超滤技术优越性
        在进行电厂化学水处理的过程中,使用全膜分离技术一定要发挥出超滤技术的优越性。超滤膜的孔径跟一般的模式不一样的,它的孔径比较大,它只能够分离出水中的大分子以及颗粒状的物质。超滤膜技术是以压力为推动力的,所以液体进入水泵到超滤膜的时候,会在表面会发生分离。所以,在使用超滤技术的时候,一定要尽量的实现液体的分离和提纯。
        结束语
        随着电厂水处理技术的不断发展,全膜分离技术的水处理工艺日趋成熟,由于其无需酸碱再生、操作简单、连续制水、出水水质稳定,在火电厂锅炉补给水处理工艺中的应用日趋广泛。
        参考文献
        [1]游友荣.全膜分离技术在电厂化学水处理的应用[J].福建建材,2017(12):86-87+115.
        [2]徐志伟.电厂化学水处理中全膜分离技术分析[J].科技创新与应用,2017(11):111.
        [3]杨洋.在电厂化学水处理中全膜分离技术研究[J].科技经济导刊,2017(25):90.
        [4]李孟功.电厂化学水处理中的全膜分离技术[J].山东工业技术,2017(19):171.
 
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