全膜分離技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用研究

王浩

摘要：電廠運(yùn)行中，水的質(zhì)量直接關(guān)系著電廠設(shè)備的運(yùn)行效率以及使用壽命。本文介紹了電廠化學(xué)水主要用到的處理工藝，全膜分離技術(shù)的原理，分析了該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值及主要特點(diǎn)，總結(jié)了該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)越性與具體技術(shù)形式，并結(jié)合具體事例研究了全膜分離技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的具體應(yīng)用，以期為實(shí)際應(yīng)用提供有效幫助。

關(guān)鍵詞：全膜分離技術(shù);電廠化學(xué)水處理;應(yīng)用研究

1全膜分離技術(shù)概述

1.1全膜分離技術(shù)的概念

全膜分離技術(shù)是指利用膜的選擇透過性特點(diǎn)，以薄膜作為媒介，以一定壓力作為推動(dòng)力，將液體中不同粒徑、不同成分粒子分離開來。膜分離法的核心在于膜本身的功能，可以充分結(jié)合薄膜內(nèi)壁的孔徑大小，從而實(shí)現(xiàn)水的合理凈化。原有的水處理方法通常采取機(jī)械方式，通過過濾以降低水的硬度，但是過濾對(duì)混床和陰陽(yáng)床的要求比較高，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，需要協(xié)同作用才能夠?qū)崿F(xiàn)水中雜質(zhì)的有效去除[1]。

1.2全膜處理技術(shù)原理

全膜處理技術(shù)指的是通過一定的薄膜將溶液中的溶質(zhì)或者雜質(zhì)與溶液進(jìn)行分離的一種新型分離技術(shù)，在20世紀(jì)初研發(fā)成功。全膜分離技術(shù)包含電滲析法、擴(kuò)散滲析法、反滲透法以及超過濾法等，可以在環(huán)境中提供穩(wěn)定可靠的分離水條件，自身具有過濾操作簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保、分離高效等優(yōu)勢(shì)，在各行各業(yè)有著十分廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)前分離技術(shù)的重要組成部分。

相對(duì)于其他分離技術(shù)，全膜分離技術(shù)具有較高的透水性，有著更長(zhǎng)的使用壽命，化學(xué)組分比較穩(wěn)定，可以合理地進(jìn)行生物污染的處理，對(duì)工作環(huán)境有著較強(qiáng)的適應(yīng)性，溫度、范圍以及壓力使用范圍比較廣泛，在粒子分離的過程中有著良好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性[2]。

2全膜分離技術(shù)在電廠化學(xué)水處理過程中的應(yīng)用

2.1反滲透技術(shù)

結(jié)合當(dāng)前電廠化學(xué)水處理的需求和具體處理情況來看，工作人員可以結(jié)合全膜處理技術(shù)的透過選擇特性進(jìn)行水分子的過濾以及其他分子的有效攔截。在全膜處理過程中，膜的兩側(cè)會(huì)形成一定的靜力壓差，利用靜壓力差作為過濾的推動(dòng)力可以實(shí)現(xiàn)滲透壓力的克服，從而完成電廠水的分離以及處理。根據(jù)電廠化學(xué)水處理的實(shí)際要求，需要合理設(shè)置靜壓力差，一般情況下，靜壓力差最小值不能小于1.5MPa，最大不能高于10.5MPa，以保證過濾效率。在合理的靜壓力差范圍之內(nèi)，有效分離電廠化學(xué)水的不同粒子，有效清除大顆粒物和大分子物質(zhì)[3]。

2.2超濾膜技術(shù)

電廠化學(xué)水處理應(yīng)用超濾膜技術(shù)，可以有效地截住水中的粒子，實(shí)現(xiàn)水的分離、濃縮和凈化。超濾膜技術(shù)主要靠外力改變膜兩邊的壓力來凈化水。因?yàn)楹线m的壓力作用，液體中的溶劑和顆粒較小的溶質(zhì)穿過膜壁上的小孔進(jìn)行分離，從而將溶液中不同粒徑的物質(zhì)分離。

電廠化學(xué)水處理主要使用中空纖維超濾膜，這種膜的篩孔分離只需要較低的壓差作為推動(dòng)力，其分離機(jī)理有3種：溶質(zhì)吸附在微孔內(nèi)部和膜表面;顆粒直徑略小于膜孔的溶質(zhì)可能會(huì)停留在微孔內(nèi)部造成堵塞;顆粒直徑大于膜孔的則被篩分在膜的表面。在電廠化學(xué)水處理中，這種中空纖維超濾膜有錯(cuò)流過濾和終端過濾兩種工作方式。傳統(tǒng)的終端過濾因?yàn)楦糸_的液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此隨著工作時(shí)間的變長(zhǎng)，已經(jīng)截留的物質(zhì)會(huì)黏附在膜表面形成污染層。

2.4電除鹽技術(shù)

電除鹽技術(shù)主要采取電力作為動(dòng)力來源進(jìn)行離子交換，在電場(chǎng)作用下，水能夠?qū)崿F(xiàn)分解，從而達(dá)到水資源凈化的目的。離子交換膜的載體是一種離子交換樹脂，屬于有機(jī)材料，能夠有效提升水中離子的遷移能力，從而實(shí)現(xiàn)離子與水的有效分離，達(dá)到水處理要求和凈化效果，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)過濾技術(shù)的不足，不會(huì)受到酸堿度、溫度等因素的影響。

3全膜分離技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用實(shí)例

以某省一小型生活垃圾焚燒發(fā)電廠為例，該電廠在生產(chǎn)過程中使用全膜技術(shù)對(duì)水資源進(jìn)行處理，配置了兩套生活垃圾焚燒鍋爐，以焚燒生活垃圾為熱源進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換。每臺(tái)生活垃圾焚燒鍋爐每天處理能力為500t，中壓?jiǎn)胃讻_動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)的供水量為24t/h，以河水為水源，采用預(yù)處理技術(shù)和全膜處理技術(shù)進(jìn)行水處理。全膜分離技術(shù)是一種新型水處理技術(shù)，其原理是對(duì)廢水中液體與粒子進(jìn)行選擇性分離。全膜分離技術(shù)利用半透膜基本原理，薄膜可以讓部分物質(zhì)選擇性通過，其他物質(zhì)則不能通過，從而實(shí)現(xiàn)濃縮或提純的目的。

該電廠的預(yù)處理系統(tǒng)選擇活性炭過濾器、多介質(zhì)過濾器進(jìn)行處理，濾膜可以將絕大多數(shù)膠體物質(zhì)和懸浮物截留，使得出水凈化。同時(shí)，可以有效去除水中各種有機(jī)物、余氯等，保證超濾進(jìn)水的水質(zhì)。超濾應(yīng)用的材料薄膜為PVDF，進(jìn)水控制在室溫狀態(tài)，要求最大顆粒粒徑小于200μm。反滲透膜材料為芳香族聚酰胺。在全膜分離技術(shù)應(yīng)用的過程中，首先需要對(duì)蓄水池中的廢水進(jìn)行沉降處理，過濾大顆粒物質(zhì)和懸浮物質(zhì)。然后，利用活性炭進(jìn)行廢水脫色處理，再進(jìn)入超濾裝置進(jìn)行處理。接著進(jìn)入反滲透階段進(jìn)入滲透處理，進(jìn)入水箱進(jìn)行除鹽和電除鹽處理，最后從水泵流出形成鍋爐補(bǔ)水，實(shí)現(xiàn)水凈化和重復(fù)利用[4]。

結(jié)語(yǔ)

作為一種全新的分離技術(shù)，全膜分離技術(shù)對(duì)電廠化學(xué)水的處理具有較好的效果，不僅可以確保水體的質(zhì)量，而且可以滿足電廠的實(shí)際用水需求。但是，在應(yīng)用的過程中仍然會(huì)存在一定的問題，例如盡管不需要較高的濃縮成本，但是無法使產(chǎn)品成為干物質(zhì);該技術(shù)盡管具備一定的選擇過濾性，但是無法將異構(gòu)體進(jìn)行分離，因此必須對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入完善才可以完成水處理工作。全膜分離處理技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化，具有運(yùn)行方便、環(huán)保性能高、設(shè)備要求低等特點(diǎn)，在當(dāng)前電廠化學(xué)水處理過程中有著十分廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]周璇，馮蜜佳，王濤英.探究電廠化學(xué)水處理設(shè)施防腐蝕工藝[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（23）：242-243.

[2]孫皓，曹萍.全膜分離技術(shù)及其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].天津化工，2019，33（03）：52-54.

[3]蘇曉明.全膜分離技術(shù)及其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（02）：104-105.

[4]薛景詩(shī)，高景媛.全膜分離技術(shù)及其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（35）：221.