中国石油化工股份有限公司天津分公司水务部 天津 300270
摘要：近年来社会用电的需求不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。电厂作为我国能源供给行业的重要部门之一，它的运行状况直接影响着我国经济和社会的发展和前进，也决定了电厂化学水处理技术的先进性和稳定性。从当前电厂化学水处理过程中来看，双膜工艺的应用能够实现水资源的重复利用，保护自然资源，具有良好的经济价值和社会价值。因此，需要加强对双膜工艺的探究，合理地应用双膜工艺，提升其应用价值以及应用水平。本文就电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用展开探讨。
关键词：电厂；化学水；处理；双膜工艺；应用
引言
电厂化学水处理是一项典型的环保工作，目前已经得到了业内人士的高度重视。国内现行所使用的化学水处理方法为双膜工艺，该方法是在传统反渗透膜过滤技术的基础上发展起来的，它能有效克服反渗透膜过滤技术存在的产水率低问题与盐水直接排放问题，进一步优化了化学水处理效果。另外双膜工艺引入了膜蒸馏技术，实现了膜蒸馏技术与反渗透膜过滤技术的融合，切实提高了电厂化学水处理效率。
1双膜工艺的原理与流程
1.1膜实验的提出
近年来，膜蒸馏技术备受人们的关注和青睐，双膜工艺也渐渐获得人们的重视，并逐渐应用到工业生产过程中，极大地提升了膜过滤的质量以及过滤的效率。膜蒸馏法能够有效处理浓盐水，使双膜工艺系统上的理论产水量可以达到100%，解决了传统膜过滤技术水资源损失问题，提高水资源的过滤效率及过滤价值。此次实验结合了河北省某热电厂的双膜工艺的应用情况以及应用要求进行实验设计及规划。实验中第一次应用新型的输水中空纤维膜进行浓盐水的浓缩和蒸馏，对不同浓缩倍数下不溶于水的盐的饱和度进行分析预处理，确定不同浓缩温度下，可以保证膜蒸馏效果的最佳pH，从而可以在浓缩倍数不变的情况下，研究不同pH对浓盐水回收效率的影响，明确膜蒸馏浓缩过程中膜通量的影响因素以及变化规律，可以结合实验结果进行膜蒸馏技术处理回收效率的验证以及双膜工艺应用可靠性的支撑。
1.2双膜实验的工作流程
双模实验中，主要采用反渗透膜过滤技术方法，研究中所使用的水源理论上的最大产水率为75%，主要取自当地的地下水，经过初沉淀和澄清处理用于研究，由于这种水具有较高的氯离子含量以及杂质含量，几乎不含氢氧根元素，pH值相对较高。因此，双膜实验中主要应用PVDF薄膜，其主要制备方法是对中空纤维膜进行合理拉伸，在高应力的作用下，对聚烯烃材料进行熔融处理，使之形成新的中空纤维膜，接着，在低于其熔点的温度作用下，充分发挥拉力的作用，形成贯穿膜的裂纹，经进一步处理，形成微孔膜，这种情况下，所形成的膜四壁厚度孔隙率为80%，孔径平均仅有0.13纳米，螺丝的内径为0.7纳米，数量为100根。
2实验方法
2.1实验用水标准
实验中的水是经过沉淀后的黄河水，利用反渗透膜滤技术对黄河水进行处理。此水内含有很高的盐，氯离子和悬浮物等其pH值为8.47，碱度为5.4mmol/l，氢氧根的浓度为0，碳酸盐的浓度为0.2mmol/l，重碳酸盐的浓度为5.2mmol/l，硫酸根的浓度为594.5mg/l，氯化物的浓度为350mg/l，硝酸盐的浓度为18mg/l，硅酸盐的浓度为3mg/l，硬度为13.2mmol/l，钙离子的浓度为110.2mg/l，镁离子的浓度为250.68mg/l，总导电率为2860uS/cm，浊度为1.2NTU。
2.2实验膜丝的制作和准备
在实验中是采用中空纤维膜丝，它是通过拉伸的方法制成的，具体就是指聚乙烯材料在高应力作用下被融化为中空膜纤维，在低于熔点的环境下可以通过拉伸来形成裂痕，其裂纹在一定作用力下经过处理让其形成微孔膜，因此这样就可以有效隔离和处理化学成分。
2.3预酸化以及脱气处理
在膜蒸馏热侧的循环过程中，钙离子与镁离子等难溶于水的离子的饱和度随着浓缩倍数的升高而升高，进而产生结垢现象。在此项实验中利用1：1的氯化氢溶液来调节溶液的PH值，以便控制溶液中难溶于水的离子的饱和度，减少沉淀的产生。溶液进行酸化之后，循环水中的二氧化碳气体含量会上升，在膜蒸馏过程中能够通过PVDF疏水膜，以至冷侧恒温槽中纯水的导电率上升、pH值降低，这样就无法达到锅炉要求的高纯水的指标，因此在溶液进行酸化处理之后再用负压膜进行脱气处理，以保证冷侧恒温槽中纯水的纯度质量。
3电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用结果分析
3.1pH值会影响反渗透膜浓水
实验中，pH值的变化也会影响膜通量的变化，以此为基础，可以分析pH值与浓缩倍数之间的关系，在此基础上，采取合理的方式对数据进行分析。研究发现，pH值下降，浓缩倍数上升，两个条件满足任何一个膜通量都会下降。其中，膜通量和浓缩倍数之间呈现出反比关系，当浓缩浓度提升的时候，溶液中碳酸钙难溶性物质的饱和度也会相应提升，在浓缩浓度不大于1的情况下，膜的流速、膜的通透性都会相应的受到影响，在此基础上，出现管道堵塞的问题。在处理以及观察膜装置的过程中，可以发现这样的问题，膜通量下降的过程中，研究人员发现在热侧进口的位置会出现大量白色粉末，溶液浓度越高，白色粉末的数量也越多，检测结果显示，所出现的白色粉末就是碳酸镁、碳酸钙粉末。
3.2难溶性盐离子的影响
结合实验结果，在双膜工艺的应用过程中，随着浓缩倍数的不断提升，水中含量较高的镁离子和钙离子更加容易形成碳酸钙以及碳酸镁等难溶性盐物质。难溶性盐物质的形成在双膜工艺的实际应用过程中会对蒸馏流程产生极大的干扰，双膜盐溶液蒸馏技术的应用是在低压环境下进行的，与传统的依靠压力差为驱动力的过滤技术有着极大的区别，所以这证明随着浓度的提升，难溶盐浓度也不断提升，逐渐造成难溶盐析出以及结晶现象，浑浊度也不断增加。通过对蒸馏技术热侧硫化钙、碳酸钙、碳酸镁等盐溶液的分析和观察可以发现，随着温度不断下降，难溶盐的数量会逐渐减少。难溶性盐难以在膜丝表面形成晶体，这是由于反过滤水的成分相对比较复杂，水中存在着较多的天然有机物，可以与难溶性物质结合形成水垢。因此，在具体的双膜工艺蒸馏运行过程中，需要对热侧难溶性盐的饱和指数进行严格的控制，通过合理的措施减少难溶性盐的浓度以及比例，提高电厂化学水处理工作效率及处理质量。
3.3能够有效提升产水率
研究显示，采用双膜工艺对电厂化学水进行处理，处理得当的情况下能够达到产水率100%的目标，与传统的电厂化学水处理方式相比，含水率得到了大幅度的提升。实际研究中，在使用反渗透方法的情况下，如果产水率得到了有效提升，在使用双膜工艺的情况下，产水率也能得到持续提升，实验过程中，通过充分分析实验现象，根据实际情况合理归纳实验结果，在膜蒸馏浓缩倍数持续提高的情况下，使用双膜工艺对化学水进行处理以及应用，产水量也会持续增加，时间越长，产水量的变化趋势也越平稳，由此可见，在对电厂化学水进行处理的过程中，双膜工艺的应用具有十分积极的价值，通过有效降低膜蒸馏系统的浓缩倍数，提升产水率，在此基础上，保证产水效果。
结语
要想使双膜技术被广泛的应用，重要的原因能够找到适当的热源，利用温度的变化来控制水的品质，使其能够达到纯水的标准。然而实际在电厂进行操作时，因为蒸汽的成本比较高，所以膜蒸馏的操作会有一定的困难，因此双膜工艺的应用也有些许的困难。但是如果能够很好的利用工业生产中的剩余热源，就可以有效的解决这一问题，双膜工艺也会得到很好的发展。
参考文献：
[1]葛新杰.电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用[J].工程建设与设计，2019（18）：133-135.
[2]曹力霞，袁润.双膜工艺技术在电厂化学水处理中的应用[J].化工管理，2019（07）：191-192.