全膜水處理工藝技術(shù)的應(yīng)用研究

楊平平

（山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西太原 030000）

近年來，環(huán)境保護(hù)在我國的要求越來越高，而作為全新一種分離技術(shù)：高分子分離膜技術(shù)，在我國受到越來越多的關(guān)注。對于電除鹽技術(shù)來說，這是一種近年以來發(fā)展出來的重要的處理水的手段。這種方式，不但可以使產(chǎn)出的水的水質(zhì)比較高，而且產(chǎn)出運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)這可以使發(fā)電廠節(jié)省一大筆因?yàn)槭褂没瘜W(xué)藥劑而產(chǎn)生的費(fèi)用以及環(huán)境污染等問題。對于全膜水處理來說，就是一種采用半透膜的方式處理水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的通過沙子過濾以及離子交換的工藝。這種全膜水處理的方式，采用的都是膜處理的工藝，即采用反滲透以及超濾的系統(tǒng)。隨著全膜水處理工藝的越來越成熟，以及相關(guān)產(chǎn)品元件的價(jià)格越來越低，這種方式越來越受到火力發(fā)電廠的鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的歡迎。

1 全膜水處理工藝的相關(guān)介紹

對于膜液體分離法來說，其主要分為微濾，超濾，納濾以及反滲透，這四種類型按照分離精度的要求越來越高。而對于電除鹽工藝來說，其中要是采用電滲析的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對離子交換樹脂的再生。因此，這種工藝常常被列入膜分離法之中。目前，對于火力發(fā)電廠來說，其膜處理法主要有反滲析，超濾以及電除鹽等。

1.1 反滲析

對于反滲析來說，這是目前最為精密的一種膜分離技術(shù)，這種技術(shù)能夠有效地阻止大量溶解于水中的鹽類以及其分子量＞100的很多有機(jī)物，其允許水分子順利地通過。對于分滲透膜來說，這是一種采用特殊的加工方式以及特殊的材料加工成的膜，這種半透膜，能夠在水中使相關(guān)的組分能夠順利的通過，而阻止其他的一些組分通過，以此來實(shí)現(xiàn)凈化，淡化以及濃縮的目的。反滲透膜有反滲透復(fù)合膜以及醋酸纖維素反滲透膜等。其中反滲透復(fù)合膜的脫鹽率達(dá)到了95%，而醋酸纖維素反滲透膜的脫鹽率可以達(dá)到98%。反滲透系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行費(fèi)用比較低，還有其對環(huán)境的污染比較小，因此這種方式解決了傳統(tǒng)凈化方式對于環(huán)境污染的問題。如今，在一些電力行業(yè)之內(nèi)，其循環(huán)水，鍋爐的補(bǔ)給水以及廢水的回收利用均采用的是反滲透系統(tǒng)。但是，對于電廠的鍋爐補(bǔ)給水來說，以及的反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)物不能滿足其對品質(zhì)的要求，對于高參數(shù)的大容量機(jī)來說，其更加不能滿足。其對相關(guān)水質(zhì)的要求越來越高?；诖嗽?，現(xiàn)如今我國的大部分電廠僅僅是將反滲透作為預(yù)先脫鹽的一項(xiàng)程序，在之后，仍然采用的是離子交換技術(shù)。這種二級除鹽加上反滲透的系統(tǒng)或者是混床加反滲透系統(tǒng)的鹽堿排放量比離子交換系統(tǒng)較少了90%以上，基本解決了廢酸、廢堿的排放問題。

1.2 超濾

超濾就是一種通過篩孔分離的相關(guān)過程，這其中分為外壓式以及內(nèi)壓式。在相關(guān)壓力的作用之下，小溶質(zhì)粒子與溶劑水通過相關(guān)的超濾膜的孔隙而到達(dá)低壓區(qū)，這個(gè)時(shí)候，大分子的組分被薄膜所阻擋。因此，超濾膜能夠有效地去除相關(guān)水中的膠體，懸浮物質(zhì)以及大量的有機(jī)物以及細(xì)菌和微生物等雜質(zhì)。其具有良好的過濾性能。超濾這種去除雜志的方式與傳統(tǒng)的一些工藝相比，其優(yōu)點(diǎn)是：（1）其出水水質(zhì)很好；（2）其占地面積小；（3）很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

1.3EDI技術(shù)

EDI技術(shù)指的是利用選擇性的半透膜以及離子交換樹脂而組合成的一種填充床生產(chǎn)的高純度水的技術(shù)。由于二級除鹽加上反滲透的系統(tǒng)或者是混床加反滲透系統(tǒng)的廢液排放較繁瑣以及再生操作的問題，EDI成功克服了其缺點(diǎn)，徹底解決了其酸堿排放的問題。

常見的EDI系統(tǒng)，由一系列的相關(guān)模塊并聯(lián)組裝而成。對于每一個(gè)模塊來說，都有一定的產(chǎn)水量。由于EDI系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)地再生產(chǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的運(yùn)行。最為常見的EDI系統(tǒng)的模塊是板框式，但是因?yàn)镋DI系統(tǒng)對其水質(zhì)比較高，因此為了達(dá)到了EDI系統(tǒng)運(yùn)行正常，會(huì)在EDI前面設(shè)置軟化器或者RO。與離子交換相比，EDI系統(tǒng)有如下的特點(diǎn)：（1）沒有酸堿的再生，這有利于相關(guān)的環(huán)保的要求；（2）對于其樹脂，是通過酸堿平衡的再生，而EDI系統(tǒng)的相關(guān)裝置就是產(chǎn)生OH-以及H+，從而再生樹脂；（3）其占地面積小，不需要備用設(shè)備，因此不需要設(shè)置再生、酸堿的中和以及儲(chǔ)存設(shè)備；（4）便于自動(dòng)化的控制；（5）操作人數(shù)要求比較少，較少了人為操作失誤的可能；排放的水可以回收；（6）產(chǎn)出水的水質(zhì)比較穩(wěn)定，其電阻率可以達(dá)到10MΩ.cm以上。

2 全膜法水處理工藝的應(yīng)用技術(shù)

2.1 機(jī)組概況

B發(fā)電廠將要建設(shè)兩臺水處理機(jī)組。供水水源采用的是礦井井下涌水，備用水源為水站的井下涌水。

2.2 工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化

2.1.1 超濾系統(tǒng)

通過運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，其超濾系統(tǒng)常常存在著斷絲以及膜污染的情況，一旦出現(xiàn)這種情況，就會(huì)嚴(yán)重影響其產(chǎn)水量以及出水的相關(guān)水質(zhì)。從而從以下方面，對于超濾系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。（1）增設(shè)變頻器以及水泵，從而減少?zèng)_擊以及斷絲情況的出現(xiàn)。（2）選擇性能高的膜元件，使運(yùn)行周期交替進(jìn)水，防止膜污染。（3）設(shè)置加強(qiáng)反洗，從而爆出膜元件表面的清潔。

2.1.2 反滲透系統(tǒng)

對于反滲透薄膜來說，這是一種對于離子狀態(tài)以及小分子物質(zhì)有著優(yōu)良節(jié)流能力的薄膜，因此這是全膜水處理的核心，但是這種薄膜，很容易受到污染以及損壞，因此選擇合理的設(shè)計(jì)以及膜相當(dāng)重要：（1）由于一級水質(zhì)比較惡劣，以此在反滲透采用的是抗污染復(fù)合膜，這種膜既降低了粗糙度，而且提高了其親水性，從而改善了水道，從而降低了相關(guān)的污染。（2）由于二級水質(zhì)比較街景美因茨采用超低壓的滲透膜。（3）設(shè)置相應(yīng)的高壓泵變頻器可以降低高壓泵對于反滲透膜的一些沖擊。

2.1.3 EDI系統(tǒng)

考慮到EDI對于相關(guān)的水質(zhì)要求比較高，因此為了使其運(yùn)行良好，采用下列手段優(yōu)化：（1）水中的二氧化碳會(huì)影響出水的品質(zhì)，因此在二級的裝置中加入堿，從而減少水中的二氧化碳的含量，從而提高其產(chǎn)水的水質(zhì)。（2）比較不同的模塊，采用單塊模塊，從而降低造價(jià)以及簡化相應(yīng)的系統(tǒng)。（3）去除了在濃水中添加鹽的設(shè)備，利用膜本身的特點(diǎn)保持導(dǎo)電性，使得系統(tǒng)簡單，從而易于控制。

2.1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化

（1）將清洗過濾器和超濾按照一對一設(shè)置，可以使得控制簡單。（2）清洗過濾器反洗水以及超濾反洗水回收到回水池之中，經(jīng)過處理后再回用。（3）去除鹽的水箱設(shè)置浮頂，從而來隔絕空氣，防止二次污染。（4）將反滲透的相關(guān)系統(tǒng)的單元制的進(jìn)水管道改成母管制進(jìn)水的方式，這樣可以大大簡化反滲透的進(jìn)水水質(zhì)分析儀表以及相關(guān)進(jìn)水加藥設(shè)備的相關(guān)設(shè)置。（5）設(shè)置去除鹽泵的變頻設(shè)備，可以相應(yīng)節(jié)省泵運(yùn)行時(shí)的各種成本支出。

3 結(jié)語

對于全膜法這種水處理方式來說，其處理的工藝逐漸完善，具有不需要酸以及堿，操作簡單，占地面積小，產(chǎn)出的水穩(wěn)定等這些特點(diǎn)，因此是建設(shè)環(huán)保發(fā)電廠的首選的方案?，F(xiàn)有的設(shè)備采用該工藝，對其技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，能夠使其水質(zhì)以及水量達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保證設(shè)備能夠運(yùn)行穩(wěn)定，還能夠?qū)τ诠こ淘靸r(jià)進(jìn)行相應(yīng)的降低，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

[1]趙凌俊.全膜水處理工藝技術(shù)的應(yīng)用.山西電力,2009,08,15.

[2]韓鳳麗.全膜水處理技術(shù)在熱電廠中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,11,28.