摘 要：文章簡要介紹了膜處理工藝原理及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，論述了在鍋爐補(bǔ)給水改造工程實(shí)例中進(jìn)行的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成的研究，對工程實(shí)施后的運(yùn)行狀況進(jìn)行了試驗(yàn)測試和分析。對膜處理技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用具有積極的意義。

關(guān)鍵詞：膜技術(shù)；水處理；電廠

引言

對于膜技術(shù)而言，很多年前一直不被人們公認(rèn)，但是最近這幾年隨著社會的發(fā)展，電力技術(shù)的不斷提高，膜技術(shù)的潛力已經(jīng)被很多專家所公認(rèn)，在美國，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)普遍存在了，很多年前美國專家就說：一直沒有像膜技術(shù)這么廣泛的被眾人應(yīng)用，從這點(diǎn)可以清楚的看出，膜技術(shù)已經(jīng)在世界各地起到了顯著的效果，被很多人所公認(rèn)。

1 膜技術(shù)原理簡單的介紹

在一些實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，膜技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了，學(xué)者們采用各種方法對膜技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中水處理的方法是經(jīng)常見的，而我們經(jīng)常提到的膜技術(shù)，就是指滲透、納濾、超濾、微濾、還有電除鹽等一些技術(shù)。在我們國家，所謂的膜技術(shù)是在20世紀(jì)70年代到80年代出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)并沒有被很多人重視，可是過了幾年后，膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)慢慢的被人們所認(rèn)識。它的特點(diǎn)較為明顯，比如不需要一些酸物質(zhì)的幫助，還有堿物質(zhì)幫助，而且出水性能比較好，還很穩(wěn)定。到目前為止，反透技術(shù)已經(jīng)被多國家應(yīng)用了，尤其是我們國家應(yīng)用的最廣泛。反透技術(shù)一般是說一種高分子材料，這種材料是薄膜。能夠在一些外在壓力作用下，讓溶液當(dāng)中的水分解一些物質(zhì)，從而達(dá)到分離的目的。

2 膜分離技術(shù)簡單介紹

膜分離技術(shù)已經(jīng)在我國被很多人熟知，這項(xiàng)技術(shù)給純水的提供，還有廢水的處理帶來了巨大的幫助，膜分類技術(shù)是和水處理有有關(guān)的主要包含以下幾點(diǎn)，其中主要是包括滲透、超濾、微濾等。這種原理非常簡單，無非就是選擇一種固定的材料，然后從中分離出水和雜質(zhì)。

反透技術(shù)是膜技術(shù)中的一種，然而這種技術(shù)可以說是一種橫流過濾的技術(shù)，它和一些簡單的過濾技術(shù)相比并不一樣，主要不同點(diǎn)是：大多數(shù)的過濾技術(shù)都是垂直過濾，然后反滲透技術(shù)需過濾液體橫向流過反滲透膜。這就是二者之間主要的區(qū)別。

電除鹽EDI技術(shù)我們可以簡單的理解是靠電場的場力作用，去掉水中的一些離子，這些離子可以是無機(jī)的離子，這是一項(xiàng)新技術(shù)，近幾年比較常見一些。EDI將傳統(tǒng)的電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了離子交換不能連續(xù)工作、需消耗酸堿再生的不足。EDI的出水水質(zhì)能滿足鍋爐用水對電阻率、硬度和硅的要求。

3 膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用案例

華電某發(fā)電公司現(xiàn)水處理室6套制水設(shè)備由于建成年代較早，處理工藝采用傳統(tǒng)的離子交換工藝，對膠體硅、有機(jī)物等物質(zhì)基本無去除作用，出水水質(zhì)接近行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的上限，最終產(chǎn)水導(dǎo)電率一般在0.15us/cm以上（標(biāo)準(zhǔn)為小于0.2us/cm）。造成4臺機(jī)組熱力系統(tǒng)水汽品質(zhì)不高，氫電導(dǎo)不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且系統(tǒng)沉積率居高不下（四臺機(jī)組大修檢查，垢量一直偏大，為二、三類設(shè)備），對機(jī)組熱效率有一定影響。

供熱期，由于自來水水質(zhì)改變頻繁，此問題越發(fā)突出，主要表現(xiàn)在一級除鹽導(dǎo)電高，混床運(yùn)行時(shí)間短，大大增加了酸、堿用量和人工勞動強(qiáng)度。同時(shí)超濾布袋過濾器的頻繁堵塞，造成超濾反滲透系統(tǒng)無法連續(xù)運(yùn)行，提高了生產(chǎn)制水的成本。

水處理#3單元改造及#8單元鍋爐補(bǔ)給水增容改造項(xiàng)目均采用超濾、反滲透膜工藝。工藝流程為：生水箱→生水加熱器→超濾供水泵→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾水箱→超濾產(chǎn)水泵→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→反滲透水箱→反滲透產(chǎn)水泵→8號陽離子交換器→8號除碳器→8號中間水箱→8號中間水泵→8號陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→500立方水箱。

超濾、反滲透工藝比單純離子交換工藝先進(jìn)，出水水質(zhì)優(yōu)于單純一級除鹽。改善了鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)，尤其是膠體硅、有機(jī)物、TOC、氫電導(dǎo)率等指標(biāo)，從根本上解決機(jī)組水汽品質(zhì)合格率較低的問題，盡量杜絕熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、沉積，提高機(jī)組熱效率和安全經(jīng)濟(jì)性，減緩鍋爐等化學(xué)清洗頻度，減少檢修費(fèi)用。

改造后主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)完成如下：

因此在減緩鍋爐水冷壁的結(jié)垢速率，汽輪機(jī)葉片的積鹽速率方面有影響，在機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行方面有更深刻的意義。膜分離過程是物理過程，無需再生劑，所以減少酸、堿排放量，保護(hù)了水體環(huán)境。

技改工程實(shí)施后一級除鹽運(yùn)行周期由15小時(shí)延長為720小時(shí)左右，按照超濾、反滲透80%的投入率計(jì)算，一年一級除鹽運(yùn)行周期再生可減少480次左右。每年節(jié)約再生酸堿費(fèi)用120余萬元。

由于超濾、反滲透工藝存在反洗水、濃水排放，造成自用水大。在分類回收利用方面仍有部分節(jié)能潛力可挖。

4 膜技術(shù)在電廠水處理應(yīng)用中的新發(fā)展

膜技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用在電廠水處理當(dāng)中，而且采用的是最先進(jìn)的工藝流程：預(yù)處理→反滲透→EDI電除鹽，膜技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步，使得超濾以及微濾處理的能力也大大的提高。微濾和超濾是壓力驅(qū)動膜，然后反透膜的分離原理和它卻不是一樣的，這種情況一般都是屬于機(jī)械截留，主要目的是為了分解一些顆粒比較大的分子物質(zhì)，還有一些膠體、病毒等。經(jīng)過一些相關(guān)的試驗(yàn)，我們可以證明，作為預(yù)處理裝置的微濾而言，反滲透生產(chǎn)出來的水量比較清晰，而且污染性還是很小的，所以，對于一些反滲透膜的化學(xué)清洗次數(shù)，我們可以規(guī)定到每月一次，或者更多次。如果考慮預(yù)處理工藝出水水質(zhì)對后續(xù)反滲透膜的壽命影響，可以大幅延長反滲透膜的壽命，從而降低維修、清理、更換方面的成本。“UF-RO”膜工藝進(jìn)行除鹽試驗(yàn)，其出水硬度、活性硅、電導(dǎo)率等參數(shù)均能滿足電廠超高壓、亞臨界鍋爐的補(bǔ)水水質(zhì)要求。

5 結(jié)束語

我國反滲透膜的性能及膜的投資費(fèi)用是膜技術(shù)在電廠中迅速推廣應(yīng)用的主要障礙。隨著反滲透膜新材料的研究及其制造成本的不斷下降，以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，反滲透的投資和運(yùn)行費(fèi)用會不斷降低。但應(yīng)當(dāng)注意到，隨著水資源的日趨緊張以及環(huán)保等要求的逐步加強(qiáng)，膜技術(shù)必將在我國電廠水處理中取得越來越廣泛的應(yīng)用，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。

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作者簡介：劉德宏（1968，5-），男，江蘇鹽城，工程師，主要從事建設(shè)工程管理和電廠化學(xué)、環(huán)保等相關(guān)工作。