電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用研究

張笑飛

摘要：本文首先分析了反滲透膜技術(shù)概述，接著分析了電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用策略。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。關(guān)鍵詞：電廠;化學(xué)水處理;反滲透膜技術(shù);運(yùn)用

引言：

反滲透膜自誕生到現(xiàn)在，產(chǎn)品性能得到了不斷地發(fā)展和完善。反滲透膜因其優(yōu)異的性能和特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水處理工程中，極大緩解了世界水資源不足難題，解決了工業(yè)廢水污染問題。尤其是在工業(yè)高速發(fā)展的今天，反滲透膜在污水處理過程中功不可沒。合理利用反滲透技術(shù)，充分重視反滲透膜在水處理中的污染問題，有利于國家水資源利用率的進(jìn)一步提高，有利于國家經(jīng)濟(jì)環(huán)境的健康發(fā)展。

1反滲透膜技術(shù)概述

1.1反滲透膜的發(fā)展歷史

1953年，美國學(xué)者Reid首次報(bào)道了醋酸纖維素膜（CA）中水分子的優(yōu)先透過現(xiàn)象，隨后，世界上第一張不對稱醋酸纖維素反滲透膜被美國學(xué)者Sourirajan和Loeb在1960年成功制備。從此，反滲透膜技術(shù)開始迅速發(fā)展。20世紀(jì)70年代，芳香聚酰胺（PA）被成功應(yīng)用于反滲透膜技術(shù)中，反滲透膜逐步從醋酸纖維素反滲透膜向芳香聚酰胺反滲透膜演變。隨后，界面聚合法、超低壓高脫鹽復(fù)合膜、納米材料雜化等技術(shù)的發(fā)展，為反滲透膜的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持。反滲透膜逐步被應(yīng)用于水處理的各個(gè)領(lǐng)域中。我國反滲透膜的發(fā)展起步于二十世紀(jì)六十年代。1967～1969年，“全國海水淡化會戰(zhàn)”中，我國對稱醋酸纖維素反滲透膜進(jìn)行了初步研究，并為其發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。1982年我國第一個(gè)醋酸纖維素卷式膜元件研發(fā)成功。隨后，芳香聚酰胺反滲透膜、中空纖維組件等逐步研發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，反滲透膜在全國范圍內(nèi)純水制備、污水處理等領(lǐng)域中得到大力發(fā)展和應(yīng)用。

1.2反滲透膜的研究進(jìn)展

今年來，隨著世界水資源的不斷減少，人們對水處理愈發(fā)重視，反滲透膜的研究受到越來越多的目光。目前，芳香聚酰胺反滲透膜已取代醋酸纖維素膜成為市場主流，反滲透膜設(shè)備脫鹽率已高于99%。因此，學(xué)者們的研究也更多集中在芳香聚酰胺反滲透膜的耐氯性、水通量等方面。納濾—反滲透技術(shù)、反滲透—電化學(xué)水處理聯(lián)用技術(shù)、納米材料改性、制備膜的新型單體選用、金屬有機(jī)框架（MOFs）材料膜改性等技術(shù)的不斷研發(fā)，推進(jìn)著反滲透膜的一代代升級優(yōu)化，使反滲透膜在水處理中更加實(shí)用和高效。

1.3反滲透膜的分離機(jī)理

溶液的滲透現(xiàn)象指的是稀溶液中溶劑分子自發(fā)通過半透膜進(jìn)入濃溶液中，從而達(dá)到濃度平衡的過程。而反滲透則是在滲透壓存在下，使?jié)馊芤褐腥軇┓肿油ㄟ^半透膜進(jìn)入稀溶液的過程。因此，通過施加一定的滲透壓使水分子通過半透膜，而鹽類等污染物被膜截留的現(xiàn)象，即為反滲透膜水處理過程。在反滲透膜的發(fā)展過程中，反滲透膜的分離機(jī)理一直備受學(xué)者的關(guān)注。目前，反滲透膜的分離理論主要有三種，即溶解擴(kuò)散理論、優(yōu)先吸附—毛細(xì)孔流理論和氫鍵理論，而溶解擴(kuò)散理論更受到大家的認(rèn)同。溶解擴(kuò)散理論認(rèn)為溶液中的溶劑和溶質(zhì)都能溶解在膜中，并在一定的動能下，從膜的一側(cè)逐步擴(kuò)散到另一側(cè)。因此，物質(zhì)透過膜的能力受到其在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)雙重影響。在水處理中，相對于鹽類、膠體、有機(jī)物等污染物，水分子的擴(kuò)散系數(shù)和溶解度更大，故在一定的壓力下，相同時(shí)間內(nèi)水分子透過膜的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于各類溶質(zhì)，從而起到凈化水的效果。

2電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的運(yùn)用策略

2.1反滲透膜技術(shù)應(yīng)用常見問題

2.1.1膜表面磨損

實(shí)際應(yīng)用中前端元件常因?yàn)樵薪Y(jié)晶體或者尖銳外緣金屬懸浮物的原因被磨損，進(jìn)而出現(xiàn)故障。檢查時(shí)重點(diǎn)查看水中是否存在上述物質(zhì)，例如焊渣等，通過膜面顯微鏡進(jìn)行檢查，可發(fā)現(xiàn)存在的故障。若產(chǎn)生此故障很難采取有效的處理措施，需改進(jìn)預(yù)處理，同時(shí)保障膜前高壓管線內(nèi)部沒有顆粒掉下，并且要更換膜元件。

2.1.2產(chǎn)水背壓

采用反滲透膜技術(shù)，如果摻水壓力超過進(jìn)水或者濃水0.3bar，那么復(fù)合膜極易出現(xiàn)復(fù)合層之間的剝離情況，運(yùn)用產(chǎn)水探測法，可以檢查是否存在損壞，同時(shí)經(jīng)過泄漏試驗(yàn)或者目測檢查加以確認(rèn)。一般來說，打開損壞

嚴(yán)重的膜葉，可以看到平行于產(chǎn)水管的膜最外邊產(chǎn)生拆痕，并且位置貼近最外側(cè)的膜袋粘接線。膜破裂位置主要為進(jìn)水側(cè)和最外側(cè)以及濃水側(cè)。

2.1.3泄漏

膜元件或者產(chǎn)水中心管出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械損壞，則會使得進(jìn)水或者濃水摻入到產(chǎn)水，尤其是當(dāng)運(yùn)行壓力比較高時(shí)，問題會比較突出。

2.2反滲透膜的防護(hù)措施

2.2.1更換已經(jīng)被氧化的組件

因?yàn)榉礉B透膜的氧化具有不可逆特點(diǎn)，為保障鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保持除鹽水的高質(zhì)量供給，要求替換為一級一段模塊。

2.2.2加強(qiáng)原水中殘留余氯的檢查

將超濾產(chǎn)水控制在合格的范圍內(nèi)，同時(shí)探頭需要半年進(jìn)行一次更換，保證在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作的開展提供支持，對于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來水中的余氯。在實(shí)際應(yīng)用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩(wěn)定性，很容易被空氣氧化，最終無法達(dá)到應(yīng)用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1次藥劑，同時(shí)做好加藥箱清潔。

2.2.3控制好清洗的強(qiáng)度

繼續(xù)要做好清洗次數(shù)的控制，同時(shí)也需要做好溫度的控制。對使用的容器管道需要定期進(jìn)行清洗，例如水池和水箱等。對于過濾介質(zhì)，也必須要做到定期更換。構(gòu)建污泥在線監(jiān)測系統(tǒng)，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，掌握污泥指數(shù)的情況，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施。

2.3選擇適宜的技術(shù)方案

從反滲濾膜技術(shù)的應(yīng)用角度來說，需要結(jié)合實(shí)際的情況選擇適宜的技術(shù)。膜分離技術(shù)主要是借助外力來實(shí)現(xiàn)推動，最后利用制作的薄膜來形成障礙層，使得混合物分離。作為膜技術(shù)的一種，反滲透技術(shù)屬于當(dāng)前比較先進(jìn)的節(jié)能膜分離技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用中通過溶液透壓的作用，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌與雜質(zhì)的分離。整個(gè)反滲透裝置中關(guān)鍵的部件為膜元件。實(shí)際應(yīng)用中，通過利用導(dǎo)流層和半透膜等的作用，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的去除。根據(jù)電廠化學(xué)水質(zhì)的特點(diǎn)來選擇適宜的裝置，做好對比分析，保證水處理的效果能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。對于使用的裝置，則需要做好日常的運(yùn)行維護(hù)，消除存在的不良因素。構(gòu)建高質(zhì)量的水處理系統(tǒng)，圍繞電廠生產(chǎn)全過程做好嚴(yán)格的把控，保障反滲透膜處理的價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

2.4做好日常運(yùn)行維護(hù)

電廠化學(xué)水處理實(shí)踐中發(fā)揮反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，要做好日常的運(yùn)行維護(hù)，結(jié)合處理系統(tǒng)的具體情況，制定完善的保養(yǎng)和檢修制度，組織專門的人員負(fù)責(zé)反滲透膜裝置的檢測工作。通過消除影響膜滲透效果的因素，保證整個(gè)滲透膜裝置的應(yīng)用價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而促使水處理效果得以增強(qiáng)。在實(shí)踐應(yīng)用中，需要對參與檢測工作的人員做好技能培訓(xùn)實(shí)習(xí)，能夠高質(zhì)量的把控反滲透膜運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)方法與內(nèi)容。通過規(guī)范化開展運(yùn)行維護(hù)，保障整個(gè)反滲透膜技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量與效果，促使電廠化學(xué)水處理價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)。發(fā)揮技術(shù)人員的力量，做好膜技術(shù)應(yīng)用的研究，對常遇到的問題與故障，進(jìn)行深度的分析，提出改進(jìn)和優(yōu)化的措施，保障整個(gè)水處理工藝的運(yùn)用效果，促使電廠化學(xué)水處理水平得到提高。

結(jié)束語：

從電廠生產(chǎn)實(shí)踐分析，為保障汽水質(zhì)量，通常會對鍋爐用水進(jìn)行相應(yīng)處理。采取科學(xué)辦法處理，經(jīng)過處理獲得高純度凈除鹽水，才可以進(jìn)入到熱力系統(tǒng)，以免水中的物質(zhì)和鍋爐內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，引起熱力設(shè)備結(jié)垢或腐蝕，使得生產(chǎn)效率降低，最終引發(fā)爆管事故。除此之外，避免產(chǎn)生汽輪機(jī)與過熱器的積鹽情況，以免引發(fā)安全事故。如何提高水處理水平，成為研究的重點(diǎn)。

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