電廠化學(xué)水處理工作中雙膜工藝的應(yīng)用

楊辰

摘 ?要：電廠在處理化學(xué)水的過程中，應(yīng)用雙膜工藝不僅能夠合理控制水污染的問題，而且能夠切實(shí)促進(jìn)水資源的利用效率，提升電廠生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證電廠經(jīng)營效益。文章主要從電廠化學(xué)水處理工作中應(yīng)用雙膜工藝的意義、雙膜工藝的工作流程與工作原理、應(yīng)用雙膜工藝處理電廠化學(xué)水的結(jié)果三個(gè)方面出發(fā)，進(jìn)行了具體研究。

關(guān)鍵詞：電廠;化學(xué)水;處理;雙膜工藝;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM621.8 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）35-0098-02

Abstract： In the process of treating chemical water in power plant， the application of double membrane process can not only reasonably control the problem of water pollution， but also promote the utilization efficiency of water resources， improve the production efficiency of power plant， and ensure the operation benefit of power plant. This paper mainly studies the significance of applying double film process in chemical water treatment of power plant， the working flow and working principle of double film process， and the result of using double film process to treat chemical water in power plant.

Keywords： power plant; chemical water; treatment; double membrane process; application

科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，我國在材料研究方面也取得了突破性的進(jìn)展，尤其是制膜技術(shù)更是取得了跨越性的發(fā)展。化學(xué)水處理是每個(gè)電廠都需要面對(duì)的問題，其不僅能夠減少化學(xué)水對(duì)于環(huán)境的污染，對(duì)于提升電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益也有著十分積極的意義。從現(xiàn)階段電廠處理化學(xué)水的流程來看，應(yīng)用雙膜工藝不僅達(dá)到了重復(fù)利用水資源的目標(biāo)，也有效的提升了電廠的社會(huì)價(jià)值。文章特別對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了研究，希望能夠使雙模工藝在電廠化學(xué)水處理過程中的積極效益能夠得到充分發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 電廠化學(xué)水處理工作中應(yīng)用雙膜工藝的意義

（1）有利于建立更加完善的水處理系統(tǒng)流程。以往，電廠在處理化學(xué)水的過程中涉及廢水處理、補(bǔ)給水處理、進(jìn)水預(yù)處理、循環(huán)水處理等多個(gè)環(huán)節(jié)，不僅工序復(fù)雜，而且處理效率較低，且在實(shí)際運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問題，非常不利于電廠化學(xué)水處理質(zhì)量的提升[1]。與此同時(shí)，電廠在處理化學(xué)水的過程中，所使用的處理設(shè)備往往需要占據(jù)大量的空間，導(dǎo)致電廠在對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體維修以及整體管理的過程中，難度較大，嚴(yán)重影響了電廠化學(xué)水的處理效率，加大了電廠的化學(xué)水處理成本。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，雙膜處理工藝逐漸成熟，其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用也越來越廣泛，不僅有效的提升了電廠化學(xué)水處理的質(zhì)量，也有效的提升了處理效率，簡化了處理流程，避免了以往化學(xué)水處理系統(tǒng)發(fā)生故障給企業(yè)正常運(yùn)營帶來的不利影響。

（2）電廠化學(xué)水處理過程更加環(huán)保。伴隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，人對(duì)于環(huán)保問題的重視程度也在逐年提升，因此，電廠在處理化學(xué)水的過程中，也需要逐步將環(huán)保意識(shí)融入其中，合理控制化學(xué)水對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)約水資源的同時(shí)，促進(jìn)水資源利用效率的提升[2]。合理處理電廠化學(xué)水，還能節(jié)約大量水資源，最大限度的減少水資源浪費(fèi)的情況，避免電廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的化學(xué)水污染周圍環(huán)境，提升水資源的循環(huán)效率。在電廠化學(xué)水處理的過程中，使用雙膜處理工藝來替代傳統(tǒng)的處理方式，能夠有效避免化學(xué)藥品的使用給周圍環(huán)境帶來的不利影響，使電廠化學(xué)水的處理過程更加環(huán)保。

（3）建立了完善的化學(xué)水處理系統(tǒng)控制單元。以往，電廠在處理化學(xué)水的過程中，模擬盤是最主要的控制方式，但隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中的控制方式也發(fā)生了變化。現(xiàn)階段主要是通過在電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中加入中央處理器，通過分批管理的方式，對(duì)整體中的單獨(dú)系統(tǒng)進(jìn)行控制，提升電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的整體性，在此基礎(chǔ)上，保證電廠化學(xué)水的處理效率。中央處理器協(xié)同其他設(shè)備在實(shí)際工作的過程中，能夠全面分析和控制各單元的數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，按時(shí)向總系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)更高質(zhì)量的管控。

2 雙膜工藝的工作流程與工作原理

（1）雙膜實(shí)驗(yàn)的提出背景。隨著膜技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用的日益廣泛，污水處理質(zhì)量以及處理效率也得到了大幅度的提升，提高了資源的回收效率以及利用效率的同時(shí)，節(jié)約了大量資源?，F(xiàn)階段，很多國家都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了膜技術(shù)的重要意義，在濾膜技術(shù)方面加大了研究力度，以此為基礎(chǔ)，降低濃鹽水的排放數(shù)量，促進(jìn)產(chǎn)水量的提升。在近幾年的發(fā)展中，越來越多的電廠也開始關(guān)注到了雙膜工藝的應(yīng)用，在使用過程中，不僅能提升過濾的效率，過濾的質(zhì)量也能得到大幅度的提高，尤其是在濃鹽水的處理過程中，膜蒸餾法的使用有著十分積極的作用，從理論的角度來講，使用雙模工藝產(chǎn)水量可以達(dá)到100%，最大限度的減少水源損失，保證水源過濾價(jià)值。實(shí)驗(yàn)中，在對(duì)濃鹽水進(jìn)行蒸餾以及濃縮的過程中，新型輸水中空纖維的應(yīng)用十分廣泛，由于部分鹽類不溶于水，通過雙膜技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的預(yù)處理[3]。

（2）雙膜實(shí)驗(yàn)的工作流程。雙模實(shí)驗(yàn)中，主要采用反滲透膜過濾技術(shù)方法，研究中所使用的水源理論上的最大產(chǎn)水率為75%，主要取自當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，?jīng)過初沉淀和澄清處理用于研究，由于這種水具有較高的氯離子含量以及雜質(zhì)含量，幾乎不含氫氧根元素，pH值相對(duì)較高。因此，雙膜實(shí)驗(yàn)中主要應(yīng)用PVDF薄膜，其主要制備方法是對(duì)中空纖維膜進(jìn)行合理拉伸，在高應(yīng)力的作用下，對(duì)聚烯烴材料進(jìn)行熔融處理，使之形成新的中空纖維膜，接著，在低于其熔點(diǎn)的溫度作用下，充分發(fā)揮拉力的作用，形成貫穿膜的裂紋，經(jīng)進(jìn)一步處理，形成微口膜，這種情況下，所形成的膜四壁厚度孔隙率為80%，孔徑平均僅有0.13納米，螺絲的內(nèi)徑為0.7納米，數(shù)量為100根。

（3）雙膜實(shí)驗(yàn)的方法。雙膜實(shí)驗(yàn)中，膜蒸餾裝置是最常用的設(shè)備，這種裝置在工作的過程中直接接觸待處理的化學(xué)水，并以此為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮自身作用。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，要先通過水浴加熱的方法對(duì)鹽濃度較高的水源進(jìn)行處理，接著，將處理好的水源注入膜絲，開始內(nèi)測工作，同時(shí)，在膜絲外側(cè)加入自來水，達(dá)到冷卻的目的[4]。膜蒸餾系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)更好的循環(huán)，磁力泵系統(tǒng)不可或缺，其不僅能夠記錄溫度的變化情況，也能使膜組件的作用得到充分發(fā)揮。實(shí)際實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)中，要先將膜蒸餾裝置打開，當(dāng)實(shí)際水溫與預(yù)定水溫接近的時(shí)候，打開循環(huán)泵，確保膜蒸餾冷測和熱測的溫度都能得到提升。每隔一段時(shí)間，實(shí)驗(yàn)人員需要對(duì)摩通量情況以及裝置導(dǎo)電率情況進(jìn)行記錄，并根據(jù)相關(guān)公式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，做好膜蒸餾工作。實(shí)驗(yàn)中，由于鈣離子和鎂離子很難溶于水，隨著循環(huán)濃縮倍數(shù)的提高，鈣離子和鎂離子的飽和度也會(huì)相應(yīng)提升，在這樣的情況下就非常容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題，實(shí)驗(yàn)中，最常用的解決手段是使用氯化鈉溶液調(diào)節(jié)試劑的pH值，避免出現(xiàn)沉淀，合理控制水離子的飽和度。在對(duì)溶液進(jìn)行中和處理之后，可以在其中注入二氧化碳，通過降低溶液的導(dǎo)電率，降低溶液的pH值。

3 電廠化學(xué)水處理工作中雙膜工藝的應(yīng)用結(jié)果分析

（1）pH值會(huì)影響反滲透膜膿水。實(shí)驗(yàn)中，pH值的變化也會(huì)影響膜通量的變化，以此為基礎(chǔ)，可以分析pH值與濃縮倍數(shù)之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，采取合理的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，pH值下降，濃縮倍數(shù)上升，兩個(gè)條件滿足任何一個(gè)膜通量都會(huì)下降[5]。其中，膜通量和濃縮倍數(shù)之間呈現(xiàn)出反比關(guān)系，當(dāng)濃縮濃度提升的時(shí)候，溶液中碳酸鈣難溶性物質(zhì)的飽和度也會(huì)相應(yīng)提升，在濃縮濃度不大于1的情況下，膜的流速、膜的通透性都會(huì)相應(yīng)的受到影響，在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)管道堵塞的問題。在處理以及觀察膜裝置的過程中，可以發(fā)現(xiàn)這樣的問題，膜通量下降的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)在熱測進(jìn)口的位置會(huì)出現(xiàn)大量白色粉末，溶液濃度越高，白色粉末的數(shù)量也越多，檢測結(jié)果顯示，所出現(xiàn)的白色粉末就是碳酸鎂、碳酸鈣粉末。

（2）產(chǎn)生難溶性鹽離子。從研究結(jié)果來看，使用雙膜工藝的過程中，濃縮倍數(shù)越高，水源中的鈣離子和鎂離子形成碳酸鎂以及碳酸鈣等難溶性鹽離子的概率也更高，在使用雙膜工藝的過程中出現(xiàn)大量的難溶性物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重影響蒸餾流程。由于在對(duì)雙膜鹽溶液進(jìn)行蒸餾的過程中，多數(shù)情況下需要在低壓的環(huán)境中展開，和以往電廠在對(duì)化學(xué)水進(jìn)行處理的過程中所采用的依靠壓力差驅(qū)動(dòng)的過濾方式具有較大差別，這也間接證明難溶鹽濃度的提升與溶液濃度的提升有著十分密切的關(guān)聯(lián)，當(dāng)難溶鹽濃度達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶以及難溶鹽析出的問題，進(jìn)而導(dǎo)致水源的渾濁度提升。在對(duì)溶液進(jìn)行觀察的過程中，我們還發(fā)現(xiàn)了這樣的問題，在溫度越低的情況下，難溶鹽的數(shù)量也會(huì)相應(yīng)的減少，在膜絲表面，很少出現(xiàn)難溶鹽結(jié)晶的問題，其主要原因是反過濾水中的天然有機(jī)物相對(duì)豐富，成分相對(duì)于普通水源也更加復(fù)雜，這些有機(jī)物就會(huì)與難溶鹽物質(zhì)結(jié)合到一起，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)水垢。

（3）能夠有效提升產(chǎn)水率。研究顯示，采用雙膜工藝對(duì)電廠化學(xué)水進(jìn)行處理，處理得當(dāng)?shù)那闆r下能夠達(dá)到產(chǎn)水率100%的目標(biāo)，與傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理方式相比，含水率得到了大幅度的提升。實(shí)際研究中，在使用反滲透方法的情況下，如果產(chǎn)水率得到了有效提升，在使用雙膜工藝的情況下，產(chǎn)水率也能得到持續(xù)提升，實(shí)驗(yàn)過程中，通過充分分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)際情況合理歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在膜蒸餾濃縮倍數(shù)持續(xù)提高的情況下，使用雙膜工藝對(duì)化學(xué)水進(jìn)行處理以及應(yīng)用，產(chǎn)水量也會(huì)持續(xù)增加，時(shí)間越長，產(chǎn)水量的變化趨勢也越平穩(wěn)，由此可見，在對(duì)電廠化學(xué)水進(jìn)行處理的過程中，雙膜工藝的應(yīng)用具有十分積極的價(jià)值，通過有效降低膜蒸餾系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，提升產(chǎn)水率，在此基礎(chǔ)上，保證產(chǎn)水效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要分析了電廠處理化學(xué)水過程中應(yīng)用雙膜工藝的意義、背景以及結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，合理控制電廠化學(xué)水資源的排放以及循環(huán)再利用，使有限的水資源能夠發(fā)揮出最大的價(jià)值。雙膜工藝對(duì)于電廠產(chǎn)水質(zhì)量以及產(chǎn)水?dāng)?shù)量的提升都有著十分積極的意義，對(duì)于電廠的可持續(xù)健康發(fā)展具有十分重要的推動(dòng)作用。

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