徐曉亮
摘 要:隨著電廠發(fā)電系統(tǒng)的日臻成熟和完善,熱發(fā)電系統(tǒng)對水質的要求變得越來越高,水源的優(yōu)良不僅可以有效避免化學水處理環(huán)節(jié)對設備的腐蝕,保障設備安全運轉,而且可以大大減低電能生產(chǎn)成本,對增加供電企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要影響。本文以全膜分離技術為中心,首先對該技術的定義及特點進行分析,然后對其在電廠化學水處理中的應用進行一定研究。
關鍵詞:電廠;化學水處理;全膜分離技術;應用
眾所周知,近幾年伴隨工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快,水污染現(xiàn)象變得越來越嚴重,而大量水域的污染不僅給人民日常生活帶來了巨大影響,同時也給電廠生產(chǎn)帶來了嚴重損害。地表水與地下水是電廠化學水處理主要來源,受污染的地表水、地下水含有各種雜志、有害物質,對設備腐蝕嚴重,為全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用提供了可能。
1 全膜分離技術的定義及特點
1.1 全膜分離技術的定義
全膜分離技術,是指利用膜的選擇透過性特點,以薄膜作為媒介,以一定壓力作為推動力,將液體中不同粒徑、不同成分粒子分離開來的一種方法。膜孔徑大小的不同決定了可以通過和不能通過的粒子,只有滿足孔徑要求的粒子才能通過薄膜,從而實現(xiàn)了對液體的分離、濃縮與凈化。目前,全膜分離技術已成為電廠化學水處理中的主要技術之一,很多電廠化學水處理系統(tǒng)都已開始采用全膜分離技術[1]。全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用,整個過程不需要輔助使用任何化學藥劑,而是以三膜過濾工藝通過層層膜的分離,來實現(xiàn)對水的凈化處理,實現(xiàn)將原水轉變?yōu)樗|符合國家某相關水質標準要求的水。依據(jù)膜孔徑大小的不同,全膜分離技術所使用的膜可以分為反滲透膜、超濾膜和微濾膜,膜的孔徑與截留分子量決定了膜的分離性能與截留性能,可以將每一種成分全部分離出來,充分利用了膜的選擇透過性特點,大大提升了水處理效果。
1.2 全膜分離技術的特點
傳統(tǒng)水處理技術使用化學藥劑,雖能在一定程度上除去水中雜質,但也會造成化學污染,增大設備疲勞度,導致生產(chǎn)無法繼續(xù)。而無須使用任何化學藥劑的、完全通過物理手段的全膜分離技術,在電廠化學水處理中的應用,則很好的彌補了傳統(tǒng)水處理技術存在的化學污染缺陷,且操作簡單,便于控制,具有明顯的技術優(yōu)勢與特點[2]。采用全膜分離技術進行水處理,更容易得到純凈的水,設備結構簡單,且使用數(shù)量少,易于維護和控制,在一定程度上降低了成本費用;全膜分離技術具有良好的穩(wěn)定性能,不需要依靠化學藥劑,不需要使用濃酸強堿,因而不會產(chǎn)生任何化學污染,是一種節(jié)能環(huán)保的水處理技術;全膜分離技術使用設備少、占用空間少,利于節(jié)約土地空間,可以顯著提高電廠化學水處理效率,減少設備能耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,降低勞動強度;應用全膜分離技術實施水處理,對環(huán)境無特殊要求,既不要特意營造高溫環(huán)境,也不需要進行特殊的冷卻處理,而只需在常溫環(huán)境下即可進行膜分離,可以較好的保證處理過程的安全性,降低工藝復雜度。
2 全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用
在電廠化學水處理中,全膜分離技術共包含3道工序,依次為超濾技術、反滲透技術和電除鹽技術。這三種技術均以壓力作為推動力,采用不同的膜,不同的孔徑,利用膜的選擇透過性、反滲透性和超濾性,通過三種膜的層層分離來達到除去液體中不同成分物質目的,最終使原水水質達到電廠生產(chǎn)運行要求。
2.1 電除鹽技術
電除鹽技術以電為源動力,以離子交換膜為載體,通過形成電場來達到分解水的目的。離子交換膜的離子選擇透過功能可以有效促進陰陽樹脂結合,提升原水中的離子遷移能力,從而實現(xiàn)將水中的大部分離子除去,使水質滿足電廠生產(chǎn)要求。電除鹽技術的產(chǎn)生可以說是傳統(tǒng)電滲析技術與離子交換技術兩種技術的一種有效結合,它既繼承了傳統(tǒng)電滲析技術的優(yōu)勢,也充分利用了離子交換技術的選擇透過性功能,在電廠化學水處理中的應用,其作為全膜分離技術的最后一道工序,有效彌補了傳統(tǒng)電滲析技術深度除鹽不足問題和離子交換酸堿再生、難連續(xù)的技術缺陷。
2.2 反滲透技術
反滲透技術所使用的反滲透膜一般多由高分子材料制成,利用反滲透膜的反滲透特性將水中的其他物質截留,而只讓水分子通過,是一種有效的水處理技術。該技術的推動力主要來源于兩側膜的靜壓力,工作壓差一般為1.5MPa,能夠截留大分子、離子、顆粒、鹽類等多種物質,清除率通??梢赃_到95%,甚至更高。在電廠化學水處理應用中,反滲透技術是全膜分離工藝的第二道工序,起著承上啟下的重要作用,既是對第一道工序超濾技術的進一步處理,也是為最后一道工序的深度脫鹽奠定基礎。
2.3 超濾技術
超濾技術使用的是大孔徑超濾膜,以壓力作為推動力,工作壓力一般為0.2MPa至0.3MPa之間,主要除去的是水中的大分子物質,如膠狀物、顆粒等,而不能使小分子物質,如鹽類等透過。作為全膜分離技術在電廠化學水處理應用中的第一道工序,超濾膜技術首先將原水中的大分子物質清除,留下一些小分子物質用于第二道工序作進一步處理。當液體經(jīng)由水泵進入到超濾器中時,因遇到超濾膜而發(fā)生分離,大分子物質、膠體等透過較大孔徑的超濾膜被分離出去,與原水中的小分子物質相分離,實現(xiàn)了水的分離、濃縮和凈化等一系列處理效果。
3 總結
綜上所述,全膜分離技術利用膜的選擇透過性特點,依次使用超濾膜、反滲透膜和離子交換膜形成三膜分離工藝,在電廠化學水處理中的應用能夠很好的將原水中的各種雜志除去,使水質滿足國家有關標準要求,滿足電廠生產(chǎn)要求。隨著電廠的不斷生產(chǎn)發(fā)展,全膜分離技術應予以推廣應用,促進其優(yōu)勢效用在電廠化學水處理中充分發(fā)揮,推動電廠快速發(fā)展。
參考文獻
[1]張海林,任紅.淺談電廠化學水處理中膜技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,(11):81.
[2]姚真真,曾繁華,李丹丹.電廠化學水處理中全膜分離技術的應用研究[J].通訊世界,2014,(16):92-93.
(作者單位:江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司)