電廠化學(xué)水處理中全膜分離技術(shù)

程晉偉

摘 要：廢水的凈化，是實現(xiàn)電廠生產(chǎn)無害化的關(guān)鍵。本文首先對全膜分離技術(shù)的概念和種類特點進(jìn)行分析，并細(xì)致探討了該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，最后對生產(chǎn)實踐中的技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)前景進(jìn)行展望，為水處理中該技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：電廠;化學(xué)水處理;全膜分離;技術(shù)應(yīng)用

電作為一種能源，其生產(chǎn)主要采用的是機(jī)械做功發(fā)電的方法，比如說核電、火電、地?zé)崮?，這些能源生產(chǎn)都是用熱量產(chǎn)生蒸汽，蒸汽帶動輪機(jī)實現(xiàn)的發(fā)電。當(dāng)然在具體的生產(chǎn)中也有水電、風(fēng)電和太陽能等發(fā)電形式，但主流的發(fā)電方法仍然是蒸汽帶動做功的方式。在這種發(fā)電環(huán)境中，電能的產(chǎn)生就伴隨著廢水的產(chǎn)生，這些廢水如果直接排放到環(huán)境中，就會造成重金屬污染或酸堿污染，因此這些發(fā)電的廢水必須經(jīng)過有效的處理才能排放在自然環(huán)境中。

1應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 結(jié)構(gòu)簡單維護(hù)方便

相比于傳統(tǒng)的機(jī)械過濾技術(shù)，膜技術(shù)不再需要大體積的厚重設(shè)備，而是僅僅需要一層膜就可以，這種簡單的結(jié)構(gòu)，極大的降低了過濾系統(tǒng)故障的概率，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運營。而且該技術(shù)在維護(hù)上，只需要定期的進(jìn)行膜的清理和更換就可以了，不需要對整個過濾系統(tǒng)進(jìn)行清洗和維護(hù)，這在降低了企業(yè)成本的同時，也極大的提高了工作效率和人力成本。正因為全膜技術(shù)有這么多的優(yōu)點，所以該技術(shù)在電廠污水處理中得到了大力度的推廣，其簡單高效的過濾方式也受到了重視。

1.2 清潔綠色效果好

對于過濾系統(tǒng)中的膜來說，大多數(shù)都是可以回收利用的，即便使用過的膜也能夠通過回收和清洗，來使膜重新達(dá)到最佳工作狀態(tài)。這一特性無疑在實現(xiàn)更高過濾效果的同時，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。該技術(shù)能夠自動進(jìn)行過濾和吸附，無需進(jìn)行加熱，常溫就能進(jìn)行，安全性和節(jié)能性比較好。而且膜技術(shù)一般利用壓差就能夠過濾，不需要進(jìn)行物理的泵送，所有的過濾過程都能夠自主進(jìn)行，十分節(jié)能和環(huán)保。除此以外，比物理過濾更優(yōu)秀的過濾效果，也更加符合電場綠色環(huán)保生產(chǎn)的發(fā)展需求，對實現(xiàn)資源和能源的可持續(xù)循環(huán)利用效果好。

1.3 有助于生產(chǎn)自動化的實現(xiàn)

自動化建設(shè)成本極高，污水處理是一項經(jīng)濟(jì)收益少的工序，投放大量成本和資金對其進(jìn)行自動化建設(shè)，自然是不經(jīng)濟(jì)的。全膜技術(shù)的應(yīng)用，則給電場的自動化建設(shè)提供了方便，該技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，工藝流程不需要物理加壓和加熱，因此我們只需要進(jìn)行幾個智能反饋體系就能夠與整個電廠的系統(tǒng)相連接，而且體積小效率高能耗小，這為電廠自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)帶來了極大的方便。

2 工藝研究

2.1 油脂的處理

電廠廢水中的油脂，主要是機(jī)械設(shè)備的潤滑油脂和防水油脂等，這些油脂分子團(tuán)比較大，但總量并不多。但作為特殊的污染物質(zhì)，全膜技術(shù)雖然也能夠過濾，但油脂會粘在膜上，影響膜的使用壽命和過濾效果。因此在處理過程中，對于此類物理污染物，需要提前處理。而且后續(xù)的處理程序中微生物降解，這些油脂還能減少微生物的活性，如果不提前處理掉，后期的處理程序就會更加麻煩。一般來說，油脂處理主要采用活性炭吸附和物理過濾等方式，經(jīng)過初級處理后的廢水再進(jìn)行后續(xù)處理。

2.2 有機(jī)物處理

經(jīng)過油脂氮元素和氨的處理后，下一步就是微生物降解處理，在此步驟主要是對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行處理。在電廠有機(jī)物處理中，經(jīng)常會使用活性污泥法或者向活性污泥生化曝氣池投放活性炭粉末等方法。此類方法無需長時間沉淀，產(chǎn)生的污泥等材料還能制成有機(jī)肥料。但由于此類方法處理效率比較低，因此在有機(jī)物處理中現(xiàn)在也經(jīng)常使用膜處理的方法。

2.3 離子處理

將油脂和有機(jī)物處理后，剩下的才是最難處理的一個環(huán)節(jié)，如果此環(huán)節(jié)不處理就降廢水直接排放，那水中含有過高的酸堿度和金屬離子，會給水系和土壤帶來致命的破壞。因此在此過程，就需要采用我們的全膜分離技術(shù)，將無水中的分子級別的細(xì)小離子進(jìn)行分離，從而將廢水的酸堿性調(diào)和。在工業(yè)生產(chǎn)中，反滲透法應(yīng)用最為普遍，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多的全膜技術(shù)和材料在廢水處理中得到綜合的利用，現(xiàn)在很多電廠在這些技術(shù)的幫助下，已經(jīng)能夠直接輸出可飲用級別的凈水。體積更小和清潔效果更好的全膜技術(shù)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

3.實際應(yīng)用

3.1 工程應(yīng)用分析

案例一：某燃煤熱電廠全膜技術(shù)的應(yīng)用

該電廠擁有兩臺循環(huán)流化鍋爐，已經(jīng)初步實現(xiàn)了電子控制，電廠的化學(xué)水處理采用油脂預(yù)處理和全膜分離技術(shù)綜合運用的方式。在具體生產(chǎn)中，會用石灰混凝來進(jìn)行設(shè)備清潔，使用了北京賽諾技術(shù)有限公司生產(chǎn)的超濾膜，通過超濾膜過濾測試后，水的硬度達(dá)到生產(chǎn)要求，潔凈度已經(jīng)可以用于鍋爐自給循環(huán)。

案例二：某生活垃圾焚燒電廠全膜技術(shù)應(yīng)用

相比于燃煤熱電廠，該電廠的污水處理環(huán)境更加復(fù)雜，所以在廢水處理上的成本投入更高一些。該企業(yè)擁有兩套往復(fù)式生活垃圾焚燒鍋爐，在全膜分離技術(shù)中首先要通過活性炭過濾，之后再進(jìn)行反滲透過濾，后續(xù)在進(jìn)行二次反滲透和除鹽過濾。在工藝流程上應(yīng)用了三次全膜分離技術(shù)，雖然污水處理難度比較大，但處理的效果卻比較好。該企業(yè)在超濾膜組件選擇中，選擇和美國的進(jìn)口中空纖維膜，在整個體系中共有四臺全膜分離設(shè)備。二級反滲透同樣選擇和美國的芳香聚酰胺復(fù)合膜，經(jīng)過二級過濾的水已經(jīng)基本滿足了指標(biāo)。該企業(yè)所有的污水處理全部實現(xiàn)了自動化程序控制，并且所有處理過的水補給鍋爐二次利用。

通過兩個案例對比分析，從總成本上來看，無預(yù)處理的全膜分離系統(tǒng)自動化程序控制更容易實現(xiàn)，但由于系統(tǒng)和設(shè)備都是進(jìn)口的，所以成本和造價比較高。但從長遠(yuǎn)來看，美國的超濾膜和配套的設(shè)備，其使用壽命極為可靠，長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)性上來看又優(yōu)于國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。雖然國內(nèi)外的設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量仍然有一定的距離，但進(jìn)口產(chǎn)品的價格成本高，將會進(jìn)一步刺激國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)速度，如果國內(nèi)的技術(shù)能力和設(shè)備壽命能夠達(dá)到國外的進(jìn)口產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，更低的價格和更好的維保前提下，國內(nèi)的企業(yè)將會更樂于去選擇經(jīng)濟(jì)性更好的國內(nèi)產(chǎn)品。

4 前景展望

從國際上來看，膜技術(shù)始終被認(rèn)定為高新技術(shù)，在日本、美國等發(fā)達(dá)國家，全膜分離技術(shù)的應(yīng)用更是已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。不僅在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域很多技術(shù)得到應(yīng)用，甚至很多膜分離技術(shù)已經(jīng)走入民用。尤其是在廢水凈化和海水凈化方面，國外的技術(shù)甚至已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)凈化的水直接飲用。在航天領(lǐng)域膜技術(shù)更是很早就被應(yīng)用，航天員所喝的淡水都是通過膜分離技術(shù)尿液和生活用水凈化而來的。我國想要進(jìn)一步發(fā)展膜分離技術(shù)，還是要將現(xiàn)有的科技成果實現(xiàn)向生產(chǎn)實踐的延伸，只有將研究成果能夠工業(yè)化和生活化，技術(shù)市場才能日益成熟。

結(jié)語：

綜上所述，雖然我國全膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用仍然比較少，并且很多滲透膜等產(chǎn)品都需要進(jìn)口，但隨著產(chǎn)業(yè)的不斷成熟和技術(shù)的進(jìn)步，我國全膜分離技術(shù)工業(yè)應(yīng)用必然越來越成熟。但市場的完善和發(fā)展需要時間，時間對于產(chǎn)品需求迫切的發(fā)電廢水凈化需求來說又是缺少的，想要快速的實現(xiàn)市場的成熟化，也可以采用招商引資的方式，通過技術(shù)和產(chǎn)品的引進(jìn)來刺激國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最后帶動我國全膜分離應(yīng)用技術(shù)達(dá)到國際高度。

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