全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用

Posted 2023-01-12 电厂化学

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全膜分离技术在各领域的应用都非常广泛，发挥了重要的作用。
化学水处理是电厂的一项重要工作，水对于电厂的生产和运行有着重要的影响。水是电厂很多生产环节能量转换的重要媒介，其质量关系着电厂的运行效率和生产设备的使用寿命。使用全膜分离技术可以提高电厂化学水处理的效率和质量，避免汽轮机和锅炉内进含有腐蚀性成分的水体。本文结合实际工作经验，对全膜分离技术进行了简要分析，并分析了全膜分离技术在电厂化学水处理中的具体应用。
1.全膜分离技术
全膜分离技术指的是在一定的外力的作用下，用特殊薄膜来使混合物实现物质分离。这就要求薄膜要具有能让部分物资通过的选择透过性，而其他物质则不能通过，从而实现浓缩或提纯的目的。因此，膜分离技术的会使用布满小孔的薄膜，并根据其所需要的选择透过性来选择相应的孔径。例如微滤膜的孔径一般为0.1至1um，超滤膜的孔径一般为0.001至0.1um，纳滤膜的孔径一般为0.01至0.005um，反渗透膜的孔径多为0.0001至0.005um 。
2 .在电厂化学水处理中应用全膜分离技术
全膜分离技术的主要应用范围是电厂化学水处理的锅炉补给水净化和过滤阶段，主要有三种应用方式：电除盐、反渗透和超滤，也就是俗称的三膜处理工艺。经过全膜分离技术之后能够得到具有较高纯度的锅炉补给水，从而实现阴阳混床的水处理效果，简化了原有的酸碱再生程序，使整个电厂水处理的工序得到了极大的简化，而且不会产生任何废液，具有良好的环保效果和较高的自动化程度。
2.1 三膜处理工艺在电厂化学水处理中的应用
1)超滤技术。超滤技术是电厂水处理的一道重要工序，所谓的超滤技术就是通过将水中的大分子除去从而进行水处理。超滤技术使用的主要是孔径较大的超滤膜，只能在膜内截留大分子，例如颗粒、病毒和胶体，不能截留水中的盐类等溶解分子。
2)反渗透技术。该技术是电厂水处理的第二道工序，主要是通过反渗透膜进行处理，由高分子材料制成反渗透膜，选择针对水分子的选择透过性薄膜，也就是在膜内截留其他物质，只能让水分子通过。反渗透膜具有较小的孔径，能够去除水中的各种杂质，例如有机物、微生物和盐类，达到百分之九十七以上的去除率。
3)电除盐技术。该技术主要是通过电场作用，来分解水，使用具有离子选择通过功能的离子交换膜，使阴阳树脂能够结合，从而使离子的迁移能力得到提高，将水中大部分离子去除，使之能够符合锅炉补给水的具体要求。该技术有机的结合了离子交换技术和传统的电渗析技术，对离子交换必须对酸碱再生进行耗费、难以连续工作的缺点进行了克服，同时也弥补了电渗析不能完成深度脱盐的不足。电除盐技术是全膜分离技术在电厂化学水处理应用中的最后一道工序。
2.2 全膜分离技术的技术优势
全膜分离技术与传统的电厂锅炉补给水的化学处理方式相比具有较大的技术优势。电厂锅炉补给水的传统化学处理方法主要是先将水中的胶体类杂质和悬浮物用机械过滤的方式进行去除，然后对水的硬度进行软化，采用相关技术对水中的离子进行去除，主要的技术有反渗透、电渗析、混床、阴床、阳床等等。这些工艺在进行树脂交换时都需要使用到酸碱再生离子，以恢复期性能。传统的化学水处理技术不能连续生产，且必须排放一定的废液，具有设备占地面积大、制水成本高、日常维护复杂、劳动强度大、运行操作复杂等众多弊端。尤其是排放酸碱废液严重违背了环保的要求。在电厂化学水处理中应用全膜分离技术可以很好的对传统的水处理技术的缺点进行弥补，具有很大的技术优势。
1)在应用全膜分离技术的过程中只需使用到较少的设备，且设备结构也较为简单。与传统化学水处理设备相比，具有操作方便、维修便利的特点，对电厂水处理自动化的实现更为有利。
2)在电厂化学水处理中使用全膜分离技术能够取得更纯净的水，并具有更稳定的性能。在进行生产的过程中无需使用浓碱或浓酸，也不会产生污染，使化学水处理过程中的零排放和零污染。
3)只需要在常温条件下就可以应用全膜分离技术来进行化学水处理，不需要对液体进行冷却处理或者营造高温环境，从而减少了电厂化学水处理的耗能，也提高了整个化学水处理过程的安全性。
4)在电厂化学水处理中使用全膜分离技术能够极大的提高水处理的效率，并且无需占用较大的面积，能够使电厂的土地成本得到节约，具有较少的设备和较低的耗能。
3.分析电厂化学水处理中对全膜分离技术的应用实例
以某垃圾焚烧发电的小型电厂为例，该厂以垃圾焚烧为主，配有往复炉排式生活垃圾焚烧锅炉两套，每台具有500t/d 的处理能力，使用当地河水，锅炉补水系统的规模为2×12t/h，使用全膜处理工艺进行化学水处理。
使用全膜分离技术的工艺流程为，先对蓄水池进行条件，再经过原水泵和多介质过滤器，使用活性炭过滤器进行过滤，再进行超滤，进入超滤水箱。经过一级反渗透装，进入除二氧化碳器和淡水箱，进而再通过中间水箱，进入电除盐装置和除盐水箱进行除盐处理，最后从除盐水泵流出，成为锅炉补水。
通过全膜分离技术能够使用活性炭过滤器和多介质过滤器，能够将原水中绝大多数的胶体状物和悬浮物都截留在滤层中，使出水的浊度控制在50m g/L 以下，保障出水的澄清，对水中的各种微量油、余氯、色度、异味和有机物等进行去除，使超滤浸水的水质得到保障。该系统能够达到百分之九十九以上的合格率，具有较好的过热蒸汽、炉水和给水的品质和稳定性，而且其热力设备的运行比较稳定，具有操作简便、程序控制简单的优点。
4 .结语
各种生产用水的处理在电厂的生产过程中费用重要，电厂的经济效益、社会效益和环保效益都会受到化学水处理技术的影响，因此必须采取有力的措施不断提高和改进电厂的化学水处理技术。在电厂化学水处理过程中引进先进的全膜分离技术能够很好的弥补穿越化学水处理技术的不足，降低电厂化学水处理过程中造成的各种环境污染，与此同时还可以减少水处理的占地面积、降低电厂的生产成本，并且对化学水处理的操作手段进行简化，对电厂水处理的自动化水平进行提高，使电厂从事化学水处理的工作人员减少，使电厂获得更好的生产环保效益和生产经济效益。